1 Diseño de cajas acústicas de reproducción de sonido de alta fidelidad para estudios caseros Martin Giraldo Monsalve Universidad Católica de Pereira Facultad de Arquitectura y Diseño Industrial Programa de Diseño Industrial 2018-1 2 Diseño de cajas acústicas de reproducción de sonido de alta fidelidad para estudios caseros Asesor Carmen Adriana Pérez Cardona Proyecto de grado para aspirar al título de Diseñador industrial Universidad Católica de Pereira Facultad de Arquitectura y Diseño Industrial Programa de Diseño Industrial 2018-1 3 Agradecimientos Agradezco de todo corazón a la Universidad por brindar los espacios de aprendizaje no solo en los campos intelectuales del diseño industrial, sino también por la calidad de valores éticos impartidos por todo el personal universitario. A mis compañeros y amigos de estudio, Daniela, Lady, Wilmer, Cristhian a quienes les guardo un gran aprecio, así como a los docentes Gustavo Peña, Carmen Pérez y Javier López. A mis padres por toda una vida de enseñanzas y aprendizajes, esfuerzos y promesas que han hecho de mi quien soy; por depositar toda su confianza y fe en mis proyectos, por la convicción de convertirme en profesional y de seguir soñando y alcanzando todas las metas que me proponga. También aquellas amistades que siempre han estado allí a pesar de la distancia, del tiempo y de las circunstancias, Juanse, Nico, Sebas, Laurita, Nixie, Ángela, Nathu, Mary. Finalmente, a todas aquellas personas con las que me topé en la construcción de mi proyecto de vida, incluyendo al resto de mi familia, padrinos, tías, primos y demás allegados. Gracias y mil gracias a todos ustedes. Con el mayor de mis aprecios. Martin. 4 Tabla de contenido Introducción................................................................................................................... 10 1. Planteamiento del problema ..................................................................................... 10 2. Justificación............................................................................................................... 13 3. Objetivos.................................................................................................................... 17 3.1 Objetivo general ................................................................................................. 17 3.2 Objetivos específicos .......................................................................................... 17 4. Marco teórico ............................................................................................................ 18 4.1 Antecedentes ................................................................................................... 18 4.2 Marco conceptual ........................................................................................... 21 4.3 Marco legal ..................................................................................................... 33 5. Análisis de datos ....................................................................................................... 34 6. Metodología............................................................................................................... 38 7. Análisis de tipologías ................................................................................................ 43 8. Proceso de Diseño ..................................................................................................... 47 8.1 Requerimientos de Diseño ......................................................................... 54 8.2 Concepto...................................................................................................... 59 8.3 Modelos y simuladores ............................................................................... 60 8.4 Propuestas de diseño................................................................................... 65 8.5 Matriz de análisis comparativo .................................................................. 71 8.6 Diseño de detalles ....................................................................................... 76 8.7 Propuesta de diseño .................................................................................... 79 8.8 Planos técnicos generales ........................................................................... 81 8.9 Plano de despiece ........................................................................................ 84 8.10 Proceso productivo .................................................................................... 86 8.11 Materiales y costo productivo de prototipo ............................................. 92 8.12 Evaluación sonora ..................................................................................... 94 8.13 Viabilidad comercial ............................................................................... 101 8.14 Desarrollo de Marca “Lambda” .............................................................. 103 8.15 Conclusiones ............................................................................................ 106 9. Referencias y bibliografía ................................................................................ 108 5 Lista de Figuras Figura 1. Árbol del problema ................................................................................................... 11 Figura 2. Resultado del proyecto de grado. p. 141.................................................................. 19 Figura 3. Proyecto Spack. Recuperado de http://www.grupovibra.cl/spack/ ........................ 19 Figura 4. Corte transversal de un altavoz de bobina Móvil, señalando sus partes funcionalmente más importantes. (Miraya, 1999, p. 115).............................................. 26 Figura 5. Corte transversal de un excitador de compresión. (Miraya, 1999, p. 117) ............ 27 Figura 6. Excitador de compresión acoplado al ambiente por medio de una bocina exponencial. (Miraya, 1999, p. 117) ................................................................................ 28 Figura 7. Altavoz de radiación directa sin caja acústica, generando zonas de compresión y descompresión que producen cancelaciones de sonido. (Miraya, 1999, p. 118) .......... 29 Figura 8. (a) Un bafle cerrado. La onda generada por la parte posterior del cono es absorbida por el recubrimiento absorbente. (b) Un baffle reflector de bajos. La onda creada por la posterior del cono recorre una distancia igual a media longitud de onda antes de salir por la abertura del baffle, lo que hace que llegue en fase con la onda radiada directamente por la parte delantera del cono. La abertura incluye un tubo de sintonía. (Miraya, 1999, p. 119) ....................................................................................... 30 Figura 9. Caja de carga simétrica. Fuente: Delaleu, C., Delaleu, H. (1994). “Altavoces y Cajas Acústicas”, p. 134 ................................................................................................... 31 Figura 10. Caja Cuarto de Onda. Fuente: Delaleu & Delaleu, 1994. “Altavoces y Cajas Acústicas”, p. 138. ............................................................................................................ 31 Figura 11. Caja Jensen. Fuente: Delaleu & Delaleu, 1994 “Altavoces y Cajas Acústicas”, p. 139. .................................................................................................................................... 32 Figura 12. Estudio de locución y monitoreo de sonido de la radio institucional de la Universidad Católica de Pereira....................................................................................... 35 Figura 13. Los tres aspectos de modelos mentales. Norman, 1990, p. 234 ........................... 39 Figura 14. Pasos a seguir de la metodología TRUMP del DCU. fuente: Serco Ltd, 2001. Recuperado de http://www.usabilitynet.org/trump/methods/recommended/index.htm. Elaboración propia. ........................................................................................................... 40 Figura 15. Esquema de la metodología Design Thinking. Elaboración propia ..................... 41 Figura 16. Esquema de la metodología que se usará en este proyecto. Fuente: elaboración propia ................................................................................................................................. 42 Figura 17. Promesa de valor ..................................................................................................... 46 Figura 18. Woofer Pronext TS-W1602.................................................................................... 48 Figura 19. Tweeter Hi-Tronic MHT-102................................................................................. 48 Figura 20. Filtro de cruce Peavey PV-D/600 .......................................................................... 49 Figura 21. Amplificador Nobsound NS-01G .......................................................................... 50 Figura 22. Concepto de diseño ................................................................................................. 60 Figura 23. Caja acústica tipo bass-reflex en triplex de 12mm ............................................... 61 Figura 24. Sistema de montaje por riel en caja acústica en MDF de 18mm ......................... 61 Figura 25. Caja acústica tipo bass-reflex adaptable a base de elevación y anclaje a pared. 62 Figura 26. Montaje elevado sobre base.................................................................................... 62 Figura 27. Anclaje a pared ........................................................................................................ 63 6 Figura 28. Socialización a expertos ......................................................................................... 64 Figura 29. Hoja de alternativas número 1 ................................................................................ 67 Figura 30. Hoja de alternativas número 2 ................................................................................ 68 Figura 31. Hoja de alternativas número 3 ................................................................................ 69 Figura 32. Alternativa seleccionada número 1 ........................................................................ 70 Figura 33. Alternativa seleccionada número 2 ........................................................................ 70 Figura 34. Alternativa seleccionada número 3 ........................................................................ 71 Figura 35. Matriz de análisis comparativo .............................................................................. 71 Figura 36. Primera aproximación al doblado Kerf en triplex de pino de 15mm................... 73 Figura 37. Prueba con pino ....................................................................................................... 74 Figura 38. Formaleta de prensado ............................................................................................ 75 Figura 39. Resultados obtenidos, madera de pino 20mm y 12mm respectivamente ............ 75 Figura 40. Grietas expuestas durante el secado de la madera ................................................ 75 Figura 41. Doblado de madera de café con método Kerf ....................................................... 76 Figura 42. Grietas generadas por la tensión de los nudos en la madera de café ................... 76 Figura 43. Plano de módulo y diagrama de plano seriado ...................................................... 77 Figura 44. Detalles de la tapa frontal ....................................................................................... 78 Figura 45. Tablero de madera de café ...................................................................................... 79 Figura 46. Renders de la propuesta seleccionada .................................................................... 80 Figura 47. Circuito eléctrico ..................................................................................................... 85 Figura 48. Esquema del proceso productivo ........................................................................... 86 Figura 49. Resultados arrojados por www.powernest.com .................................................... 87 Figura 50. 261 módulos extraídos de una lámina de MDF de 2.44m x 1.83m x 18mm ...... 88 Figura 51. De izquierda a derecha, módulo cortado, módulos pegados, y caja acústica resanada y lijada. ............................................................................................................... 89 Figura 52. Detalles estéticos ..................................................................................................... 90 Figura 53. Detalle conexiones tapa trasera .............................................................................. 91 Figura 54. Detalle conexiones eléctricas internas ................................................................... 91 Figura 55. Parámetros de generación de ruido ........................................................................ 94 Figura 56. Generador de Ruido Blanco ................................................................................... 95 Figura 57. Captura de ruido ...................................................................................................... 96 Figura 58. Análisis de frecuencia ............................................................................................. 96 Figura 59. Validación comercial ............................................................................................ 102 Figura 60. Análisis de tipologías de distintas marcas de altavoces Hi-Fi hechos a mano .. 103 Figura 61. Experimentación con el módulo........................................................................... 103 Figura 62. Geometrización de lambda ................................................................................... 104 Figura 63. Isologo de Lambda ................................................................................................ 104 Figura 64. Isologo repetido horizontalmente, se representa la onda resaltada en rojo ....... 104 Figura 65. Estudio de tipografías ........................................................................................... 105 Figura 66. Versiones permitidas de uso de la marca Lambda .............................................. 105 7 Lista de Tablas Tabla 1. Altavoces Hi-Fi comercializados en el país .............................................................. 43 Tabla 2. Precio y especificaciones ........................................................................................... 44 Tabla 3. Características ............................................................................................................. 45 Tabla 4. Especificaciones TS-W1602 Fuente en línea http://pronext.com.co/pdf/catalogoweb/catalogo1.pdf ................................................... 47 Tabla 5. Fuente de resultados: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SealedVsPortedSpeakerBox/ ............ 51 Tabla 6. Datos necesarios para realizar el cálculo de volumen, longitud y diámetro del puerto. Fuente: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SpeakerBoxEnclosure/ ............................................................................................................................................ 52 Tabla 7. Resultados obtenidos .................................................................................................. 52 Tabla 8. Datos necesarios para hallar el desplazamiento del driver. Fuente: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SpeakerDriverDisplacement/ ............ 53 Tabla 9. Resultados obtenidos .................................................................................................. 53 Tabla 10. Datos necesarios para diseñar la caja acústica. Fuente: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SpeakerBoxVolume/ ......................... 54 Tabla 11. Tabla de combinación .............................................................................................. 65 Tabla 12. Combinaciones refinadas que se consideran pertinentes para el proyecto ........... 65 Tabla 13. Datos para doblado de madera tipo Kerf ................................................................ 72 Tabla 14. Ruido Blanco puro.................................................................................................... 97 Tabla 15. Ruido Rosa puro ....................................................................................................... 97 Tabla 16. Prueba ruido blanco a 10cm..................................................................................... 98 Tabla 17. Prueba ruido blanco a 20cm..................................................................................... 98 Tabla 18. Prueba ruido blanco a 50cm..................................................................................... 98 Tabla 19. Prueba ruido blanco a 100cm .................................................................................. 99 Tabla 20. Prueba ruido rosa a 10cm ......................................................................................... 99 Tabla 21. Prueba ruido rosa a 20cm ......................................................................................... 99 Tabla 22. Prueba ruido rosa a 50cm ....................................................................................... 100 Tabla 23. Prueba ruido rosa a 100cm ..................................................................................... 100 Tabla 24. Comparativo Blanco puro por el captado ............................................................. 101 Tabla 25. Comparativo Rosa puro por el captado ................................................................. 101 8 Resumen La presente investigación, se llevó a cabo a través de una metodología elaborada combinando el design thinking y el diseño centrado en el usuario siendo éstas las bases del desarrollo de diseño del proyecto. Los altavoces de monitoreo o de alta fidelidad (Hi-fi), por su diferencial de calidad de sonido suelen poseer elevados precios de venta, los cuales limitan significativamente la asequibilidad a ciertos sectores de la población. A pesar de eso, el crecimiento en la compraventa de estos dispositivos en los últimos años ha aumentado significativamente; siempre habiendo un interés creciente por el público colombiano. Ahora bien, estos sobrecostos pueden estar justificados por cuestiones técnicoproductivas, económicas y de mercado (tales como impuestos de importación y ganancia del comerciante). Sin embargo, la hipótesis que se plantea busca reducir dichos sobrecostos desde el concepto “música para todos” el cuál pretende desde la metodología desarrollada estandarizar los procesos, aprovechar la mano de obra local y los componentes que puedan adquirirse en la región para permitir a un mayor público acceder a estos dispositivos Además de proponer un diferencial estético que complemente y equilibre el precio final de venta. El desarrollo de este proyecto permitió aplicar todos los conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera, así como los resultados obtenidos a lo largo de 3 semestres de investigación de la problemática planteada. Palabras clave Caja acústica, altavoz, alta fidelidad, monitores, costo, estudio, casero. 9 Abstract The following investigation was done by using two methodologies, design thinking and centered user design, both being the base of the development of the design process of the project. Monitor speakers or Hi-fi speakers, because of their outstanding sound quality are highly priced, being this a barrier for some economic sectors of the population. However, the non-stopping growth of this market over the last few years has caught the interest of the Colombian consumers. The cost overrun can be justified by technical & productive problems, as well as economical and marketing costs such as importation fees or profit. The hypothesis seeks to reduce the cost overrun by the concept “Music for everyone”, that aims to standardize the processes, take advantage of local manufacturing and easy to find components that can be bought locally through a self-developed methodology so it is possible for a bigger group of people to afford this kind of devices. Also by purposing an esthetical differential that complement and balance the final price. The development of this project allowed to apply all the knowledge acquired through the career and the aftermath of three semesters of investigation and development of the project. Keywords Acoustic box, speaker, high-fidelity, monitor, costs, studio, home. 10 Introducción En el presente documento se encuentra una investigación alrededor del diseño de cajas acústicas para estudios caseros con mano de obra local y con componentes disponibles en el mercado departamental, centrándose específicamente en la reducción de costos y mejorando el proceso productivo, así como su atractivo estético y valor diferencial de dispositivos de reproducción de sonido de alta fidelidad. Desde el diseño industrial, la experimentación con nuevos materiales a través del estudio de sus propiedades físico-mecánicas con el fin de potenciar sus propiedades funcionales y formal-estéticas como la madera de café y el doblado tipo Kerf, o doblado de madera simple por enchapado darán validez al proceso investigativo. Con esta perspectiva, este documento busca exponer el desarrollo de un producto que desde el diseño industrial sustente un diferencial económico y estético que permita a un mayor público acceder a dispositivos de reproducción de sonido Hi-Fi casero, otorgándole a su vez una experiencia de usabilidad adecuada al usuario que permita competir con productos comercializados en el mercado risaraldense. 1. Planteamiento del problema En el departamento de Risaralda la elaboración de dispositivos de reproducción de sonido de alta fidelidad, es decir, el conjunto de piezas electroacústicas que permiten transformar las señales digitales a análogas/físicas (sonido) con una calidad muy alta, capturando todos los detalles dentro de un rango de frecuencias de onda amplio, no ha entrado a competir en el mercado departamental y mucho menos nacional. Sin embargo, la elaboración de cajas acústicas en esta región se enfoca principalmente para los automóviles, las cuales son personalizadas y se ajustan a diferentes modelos de automóviles que hay en el mercado. Ahora bien, en cuanto a la elaboración de cajas acústicas para el sonido profesional, la gran mayoría provienen de Bogotá, Medellín o bien del exterior del país. 11 Figura 1. Árbol del problema El costo de estos dispositivos es muy alto y viene dado por tres diferentes causas que se interrelacionan entre sí. La primera, es que la manufactura de estos dispositivos requiere de personal calificado y especializado para cumplir ciertas tareas a lo largo del proceso productivo, por ejemplo, un equipo de diseño que trabaja para la elaboración y diseño de las formas exteriores, así como interdisciplinarmente con un equipo de ingeniería de sonido para el diseño y configuración de las cajas acústicas, todo sintetizado en la figura 1. En segundo lugar, se requieren operarios calificados para operar máquinas para la transformación del material y configuración de los componentes internos del dispositivo, lo cuales también devienen en un alto costo ya que Colombia no manufactura esta clase de tecnología. En tercer lugar, la complejidad en la elaboración de estos dispositivos, así como el alto costo de manufactura debido tanto a los componentes de alta calidad (que como se mencionó anteriormente son importados), al personal especializado, mercadeo, impuestos de importación, fletes y ganancias devienen en un alto costo para el comprador. El alto costo de estos dispositivos reduce el interés por parte del consumidor, el cual tendería a optar por dispositivos más económicos, de menor calidad y sin el mismo respaldo 12 que podrían proveerle marcas de mayor renombre como Mackie, JBL o Peavey, los cuales manejan precios mucho más altos. Otro factor que se suma es que la competencia nacional especializada en estos dispositivos es muy escasa, por lo cual, las empresas extranjeras, así como los comerciantes de dichas empresas pueden ajustar el costo de estos dispositivos para obtener mejores ganancias. Dicho esto, el nicho de mercado para estos productos se comienza a segmentar y a reducir en cantidad de clientes consumidores, por lo que el ciclo se repite; menos interés por parte del consumidor, poca competencia, nicho de mercado pequeño. En resumen, menores ventas. Se pretende reducir la complejidad productiva de estos dispositivos para reducir el impacto económico de otras causales. Al abreviar la complejidad productiva, se requerirá menos personal especializado, reduciendo costos de manufactura. También, al reducir la complejidad productiva se podrá aumentar la escala industrial, por lo cual se podrán reducir los precios de venta, aumentando el interés del consumidor, ampliando el nicho de mercado y fomentando la competencia nacional de estos dispositivos. De lo anterior se formula la siguiente pregunta de investigación, ¿Es posible diseñar un dispositivo de reproducción de sonido de alta calidad reduciendo los costos que implican su producción a través del diseño para competir en el mercado risaraldense? 13 2. Justificación “De todo el arte, la música es la más indefinible y la más expresiva, la más insubstancial y la más inmediata, la más transitoria y la más imperecedera. Transformada a una danza de electrones a través de un cable, su fantasma vive.” Raymond Cooke El sonido puede definirse de formas muy diversas, sin embargo, según Carrión (2001) el sonido es una vibración mecánica que se propaga a través de un medio material elástico y denso (habitualmente el aire), y que es capaz de producir una sensación auditiva. De dicha definición se desprende que, a diferencia de la luz, el sonido no se propaga a través del vacío y, además, se asocia con el concepto de estímulo físico. (p.27) Tal estímulo físico llamado sonido viene en múltiples presentaciones, los sonidos deterministas (Sonido periódico simple, sonido periódico complejo y sonido transitorio) y los sonidos aleatorios, todos éstos con características especiales que pueden ser grabados con un transductor de presión (micrófono) el cual convierte dichos sonidos o señales a nálogas (físicas) en señales digitales (pulsos o señales eléctricas). Sin embargo, al reproducirlos desde un medio digital a uno análogo pueden distorsionarse y reducir la fidelidad del sonido. Ahora bien, para comprender la importancia del sonido de alta fidelidad, es primordial definir qué es la alta fidelidad en el sonido, así que se citará el caso de KEF, una compañía especializada en la acústica de alta fidelidad desde 1961 que fue más allá de la simple idea de reproducir sonido tan similar como fuese posible al original. Y se enfoca en la cantidad de factores que intervienen en la reproducción de un sonido. La pregunta qué KEF formula en el desarrollo de productos es “¿Suena real?”, es aquí cuando la definición de sonido de alta fidelidad puede transmutarse a la idea principal de la pregunta formulada por KEF en la cual el receptor del sonido sienta que el emisor inicial, sea este un instrumento o conjunto de instrumentos musicales, digitales o bien un narrador (habiendo o no un trasfondo de intervención ingenieril en la producción de dicho sonido), al ser emitidos a través de un nuevo emisor, éste último no distorsione la emisión inicial, de manera que, el sonido producido sea tan fiel al inicial como sea posible. 14 ¿Quiénes consumen el sonido de alta fidelidad?, dicha pregunta tiene 2 respuestas, los primeros consumidores (y quizá los más importantes) son aquellos productores e ingenieros de sonido profesional, quienes manipulan el sonido en pro de mejorarlo y ofrecer un producto sonoro de mejor calidad para los segundos consumidores, los audiófilos o estereófilos, un nicho que la revista PCmag describe como: Un individuo que está muy interesado y es entusiasta sobre la calidad de sonido de un equipo de sonido estéreo o sistema de teatro en casa. Componentes de audio de alta calidad son diseñados para reproducir el audio sin agregar distorsiones o coloraciones. Camilo Herrera (2015), gerente de Raddar Consumer Knowledge Group, señaló para un artículo de la revista Semana, que dicho mercado tiene un potencial de crecimiento, ya que los audiófilos tienen “la capacidad de entender las diferencias en la calidad del audio y esas personas educan a los que no saben, lo cual hace que el mercado crezca”. Potenciar dicho crecimiento a través del desarrollo de producto que pueda satisfacer tal nicho es una oportunidad de diseño que debe ser aprovechada desde el estudio de la acústica, el nicho y el mercado de productos de reproducción de audio de alta fidelidad en un ambiente competitivo. La revista P&M (Publicidad y Mercadeo) publicó un artículo en formato digital en el cual se muestran las conclusiones de un estudio llamado “Estado del audio digital en Colombia” realizado por Audio.Ad y Oh! Panel a 1000 usuarios, para conocer los hábitos de consumo de audio de los colombianos, y dentro de las conclusiones se encontró que el 78% de los encuestados escuchan audio digital, ya sea por radio, internet, streaming, etc. Además, el tiempo de escucha de 5 de cada 10 consultados oscila entre 1 y 3 horas por día, siendo la principal actividad escuchar música 65%. (Audio.ad & OhPanel, 2015) Las premisas anteriores dan a entender que la actividad de reproducción de audio es importante en el país, y que el mercado del audio de alta fidelidad tenderá a crecer. Sin embargo, el audio de alta fidelidad es un lujo que pocos se pueden dar, los elevados costos de estos equipos dificultan la adquisición de éstos por parte de usuarios que están interesados en adentrarse en el mundo del sonido de alta fidelidad y que no tienen el capital suficiente 15 para adquirirlos, ya que los precios de unos altavoces de monitoreo de entrada tienen un costo de $525.000 el par, llegando incluso a los $650.000 por unidad, es decir, 1’300.000 el par a la fecha. El desarrollo de una propuesta de producto que, desde el diseño industrial, permita la producción regional de dispositivos de reproducción de audio de alta calidad a un menor precio es una oportunidad que se puede aprovechar desde la necesidad de productores o ingenieros de sonido profesional de la región risaraldense, a modo de cooperación, aportando ideas y conocimiento en el proceso de desarrollo de producto, pudiendo satisfacer no solo a los productores sino también estimulando el mercado con un producto de alta calidad y regional. La ciudad de Pereira cuenta con un club para amantes del audio, específicamente en la rama del car audio; el club SSP “Street Sound Pereira”, es un club que desde el 2012, busca dejar en lo alto el nombre de la ciudad de Pereira a nivel nacional en competencias en la modalidad de Car Audio en el país. Se reúnen semanalmente para exponer diferentes configuraciones y modificaciones generales del automóvil, pero más específicamente se basa en la exposición de la modificación y adaptación de sistemas de sonido de alta calidad y potencia a automóviles comunes. El estudio de grabación y sala de ensayo profesional Artist Pro, también ubicado en la ciudad de Pereira, busca promover una alta calidad de sonido, además de ofrecer múltiples servicios que promuevan el desarrollo de una propuesta de sonido profesional para artistas pequeños y medianos. También hay una variedad de empresas en la ciudad que se dedican a la elaboración de estos equipos personalizados y a pedido del cliente bajo características basadas en potencia, estilo y estética, habiendo más de 10 de estos establecimientos en las carreras 11va y 12va entre las calles 27 y 35. Sin contar además las tiendas especializadas en electrónica que comercializan componentes electroacústicos a lo largo de la calle 16 entre carreras 5ta y 7ma. Lo que demuestra la capacidad productiva de estos pequeños y medianos empresarios de poseer no solo el conocimiento sino también la capacidad tecnológica de producir sistemas de reproducción de sonido personalizados, así como de alta calidad y fidelidad. Desde el diseño industrial, la exploración en nuevos materiales y configuraciones formales que realcen el atractivo estético del producto para llamar la atención del usuario; 16 los desarrollos en tecnologías de la producción del dispositivo podrán ser atendidas por el diseño industrial con la colaboración multi e interdisciplinaria de expertos de la región; el estudio de condiciones de viabilidad productiva regional dependiendo de materiales y piezas propuestos por expertos. 17 3. Objetivos 3.1 Objetivo general Reducir el costo de los dispositivos de audio de alta fidelidad para estudios caseros mediante el diseño y la manufactura local de sistemas de reproducción de sonido cumpliendo con las medidas del sonido profesional. 3.2 Objetivos específicos • Minimizar la complejidad técnico-productiva de las cajas acústicas desde la experimentación y configuración de los elementos internos y externos para lograr un sonido profesional. • Posibilitar la serialización de sistemas de reproducción de audio por medio de tecnologías de la producción local reduciendo los costos de elaboración. • Diseñar una caja acústica formal-estéticamente funcional que se adecue a las necesidades de los usuarios facilitando su usabilidad. 18 4. Marco teórico 4.1 Antecedentes Para el desarrollo del proyecto es necesario tener en cuenta múltiples lineamientos teóricos, tales como conceptos básicos sobre la acústica, las propiedades del comportamiento del sonido en cajas acústicas (o de resonancia), materiales propicios para la construcción de estas. Para comenzar, el libro Acustics, an introduction (2007) por Heinrich Kuttruff, así como The audio Expert (2012) por Ethan Winer y Acústica y sistemas de sonido (1999) por Federico Miraya nutren el entendimiento de los conceptos físicos, así como dispositivos generadores de sonido (transductor electroacústico), y el comportamiento de las ondas sonoras a través de diferentes medios físicos. Por otro lado, el libro Acústica (1969) por Leo L. Beranek, así como el articulo Algunos aspectos a considerar en el diseño de altavoces (2011) por Ramis, J. Segovia, E. Y Carbajo, J. Apoyan el proyecto desde las características de elementos eléctricos, las características de éstos y la configuración que deben tener para funcionar de manera adecuada. Ahora bien, el artículo Diseño electroacústico de sistema de altavoces para megafonía (2010) por el Ingeniero German Moreira Leyton, en el cual detalla el diseño de la geometría de una caja acústica para el diseño de megáfonos. Pudiendo profundizarse y ampliarse y entender características clave con el artículo Cajas acústicas, características y aplicaciones (2011) por Gerardo Pellis, German Vargas Y Emanuel Zambroni, y con el artículo Diseño de cajas acústicas por Carlos García Puertas. Como proyectos de grado de referencia Diseño e implementación de un sistema de refuerzo sonoro estéreo a tres vías (2006) por Federico L. Bustillo, Nicolás Mariño, y Jaime Velandia de la Universidad de San Buenaventura, el cual resuelve el diseño de un sistema de refuerzo sonoro (amplificación de sonido) reduciendo costos sin perder la calidad para competir en el mercado nacional con marcas extranjeras (Figura 2). 19 Figura 2. Resultado del proyecto de grado. p. 141 La intervención desde la forma y función, mas no de la calidad del sonido puede tomarse como referente Spack (Figura 3) desarrollado por Grupovibra (Chile), el cual, a través de una caja acústica elaborada en cartón, con motivos personalizables busca darle un concepto de relación personal con el usuario. Figura 3. Proyecto Spack. Recuperado de http://www.grupovibra.cl/spack/ El sonido de alta fidelidad en Colombia no es cosa nueva, desde la llegada de los equipos de sonido al mercado colombiano la competencia entre diferente diferentes marcas japonesas como Sony y Panasonic o incluso Pioneer han propiciado un mercado en 20 crecimiento exponencial sobre todo en los últimos años, cuando ya la diversificación de los medios de comunicación ha potenciado el mercado del audio en general. En la primera década de los 2000, el enfoque por el audio estaba centrado en el automovilístico, lo que hoy día se conoce como “CARAUDIO”, un espacio en el cual un grupo de personas expone a modo de show la potencia y calidad de audio de su automóvil, algo que tuvo un pico de interés principalmente en el año 2007, donde además del audio se exponían la innovadora idea de incluir pantallas digitales en los asientos a modo de ofrecer diferentes alternativas de entretenimiento. El interés se hizo latente no solo en Colombia, sino también en mercados extranjeros; es así como Volvo (Compañía sueca de automóviles) y Dynaudio (Compañía danesa de audio) decidieron atacar mediante propuestas de procesamiento digital de sonido de alta fidelidad. Liliana Gnecco (2007), entonces gerente comercial de Volvo, afirma también que Volvo es uno de los pocos fabricantes que desarrolla tanto el sistema de sonido como sus componentes, destacando la eficiencia y el cuidado de la calidad de audio de sus vehículos. (El Tiempo, 2007, sp) Por otro lado, el mercado se ha vuelto más competente en la última década, no solo por la expansión del contenido multimedia a través de la red y los servicios de streaming, sino también por la cantidad de empresas que buscan destacar un diferencial entre las demás. Geneva Sound System ha apostado introduciéndose al mercado colombiano en 2013 con su gama de productos de sonido de alta fidelidad, aunque su mercado apunta a competir con gamas altas donde los precios pueden superar los 5 millones de pesos. Precisan tales precios debido a la ingeniería, precisión e innovación tecnológica suiza. (El Tiempo, 2013, sp) Ahora bien, KEF, una reconocida marca inglesa que desde 1961 ha buscado “una síntesis única de ingeniería y diseño…” en cuanto a la calidad y cuidado de sus altavoces no solo por su aspecto práctico sino también estético, y que se dio a relucir el jueves 6 de noviembre de 2014 gracias a Schallertech, una empresa colombiana dedicada a la adaptación acústica e instalación de equipos de sonido de alta fidelidad así como sistemas de multimedia 21 digital y los primeros en crear la primera sala Dolby Atmos (tecnología de audio inmersivo que reproduce el sonido de objetos dinámicos a través de múltiples canales de audio) del país. (Diffusion Magazine, 2014, sp) Cabe resaltar que Sony ya visto la oportunidad de replantear su propuesta de audio en Latinoamérica, principalmente en México, donde plantean atacar una tendencia al alza del gusto por una calidad de audio superior. Yurel de la Cruz (2015) entonces gerente de mercadotecnia de audio de Sony en México afirma que los usuarios prefieren buena calidad, compacta y portable, potente y con diseño. (El Financiero, 2015, sp) Adicionalmente el surgimiento de nuevas TIC ha propiciado una interesante gama de productos que destaca la reproducción de sonido sin cables (Wireless) a través de tecnologías como Bluetooth y Wi-Fi combinadas con servicios de streaming. Propuestas como la de Samsung, JBL, Bang & Olufsen y Harman/Kardon entre otras que apuntan por la reproducción de sonido 360, es decir, que las ondas de sonido se propaguen en un radio total y no focalizado, sin quitarle la calidad al sonido por la generación de interferencias de onda muestra el desarrollo ingenieril, tecnológico y de diseño que ha alcanzado el audio de alta calidad/fidelidad en nuestro país. 4.2 Marco conceptual 4.2.1 Sonido El sonido, es un fenómeno ondulatorio que se da por la propagación de una perturbación de un medio físico o fluido como el aire. Esta perturbación puede entenderse más fácilmente por las ondas en el agua generadas cuando se deja caer una piedra sobre una pileta. (Miraya, 1999, p. 2) 22 Se puede deducir además que dicha propagación esta sujeta a las características del medio por el cual se desplaza, es decir, su propagación es diferente en un fluído o en un gas de diferentes densidades. Desde una perspectiva más técnica, cuando las partículas de un fluido están en “reposo” (puesto que las partículas en un entorno natural vibran y se desplazan aleatoriamente por un medio), se dice que no hay perturbación en él, por ende, tampoco hay sonido. Sin embargo, cuando se perturba el medio en cierta dirección por un cambio de un factor como la presión, las partículas acelerarán y se verán desplazadas con respecto a su posición de reposo. (Beranek, 1969, pp. 3-5) En este caso, dichas perturbaciones serán generadas por medio de un dispositivo eléctrico-mecánico que opera sobre un rango de frecuencias determinado. Ahora bien, la pertinencia del sonido para este proyecto es primordial, ya que en sí la función principal del desarrollo del producto es la de producirlo a través de transductores electroacústicos configurados en una caja de resonancia adecuada que permita aprovechar al máximo las características de dichos transductores. Sonidos periódicos El sonido como fenómeno natural no es el resultado de una sola perturbación, sino de múltiples y sucesivas, es por esto por lo que se les llama sonidos periódicos y pueden dividirse en ciclos, los cuales abarcan lo que sucede entre dos perturbaciones sucesivos. (Miraya, 1999, pp. 4-5) En los sonidos periódicos existe un rango de definiciones que cabe mencionar, puesto que cumplen un papel importante en el comportamiento de dichas perturbaciones. • Longitud de onda La longitud de onda se representa con la letra griega lambda, λ, y se define como “la distancia entre dos perturbaciones sucesivas en el espacio. Se mide en metros (m) o en centímetros (cm), y para los sonidos audibles está comprendida entre 2 cm (sonidos muy agudos) y los 17 m (sonidos muy graves)”. (Miraya, 1999, pp. 5-6) • Periodo 23 El periodo (T) se define como el tiempo que ha pasado entre una perturbación y la siguiente, midiéndose en segundos (s) o milisegundos (ms). Los seres humanos pueden escuchar sonidos con un periodo de entre 0,05 ms (muy agudos) y los 50 ms ( sonidos muy graves). El cerebro humano integra los ciclos en una única sensación sonora debido al corto tiempo que hay entre cada ciclo. (Miraya, 1999, p.6) • Frecuencia La frecuencia (f) es uno de los parámetros más importantes de la acústica, y se define como la cantidad de ciclos por segundo o perturbaciones por segundo y se mide en Hertz (Hz). Las frecuencias de sonido audibles para los seres humanos oscilan entre los 20 Hz (sonidos graves) y los 20.000 Hz (sonidos agudos) también representados como kHz o Kilo Hertz. (Miraya, 1999, pp. 6-7) Tanto la longitud de onda, como la frecuencia y el periodo son de gran importancia para comprender e interpretar los datos que arrojen las pruebas de comprobación que se utilizarán para medir la calidad de sonido que el desarrollo de este proyecto puede alcanzar, así como para poder conocer las especificaciones técnicas de los componentes y del producto final. 4.2.2 Acústica La acústica es la ciencia del sonido que estudia su origen y propagación, bien sea en el espacio libre o en tubos y canales, o en espacios cerrados. Es la base de muchos fenómenos fundamentales y de múltiples aplicaciones prácticas. Su tarea principal es la de formular las leyes físicas que gobiernan el sonido cuando este se propaga por el espacio libre, aunque es igual de interesante cuando dicha propagación se ve alterada por obstáculos de cualquier tipo, o se conduce a través de diferentes clases de canales. Es más, este puede viajar a través de estructuras sólidas como paredes y pisos de edificios, y puede transmitirse a través de ventanas y puertas. Otra importante manifestación del sonido es la de la música, en la cual las culturas humanas juegan un papel importante, anteriormente desde un origen ritual. Hoy día la música cumple un papel más enfocado a las artes o al entretenimiento, sin embargo, los aspectos 24 acústicos de la música se enfocan en una disciplina particular llamada “acústica musical”, la cual por un lado examina la producción de tonos con instrumentos musicales, y por la otra la percepción de dichos tonos por los receptores (oyentes). En este punto la acústica se mezcla con la psico acústica, la cual tiene como fin investigar sistemáticamente la manera en la que los sonidos de cualquier clase son procesados y percibidos por nuestra escucha . (Kuttruff, 2007, pp. 4-5) La acústica se hace entonces pertinente desde la perspectiva del estudio adecuado del sonido en un espacio con fines funcionales, basandose en los requerimientos y características que se adecuen más a un contexto y/o usuario específico. Direccionalidad y espacialidad del sonido La direccionalidad es la capacidad de localizar la dirección de la fuente del sonido, permitiendo ubicar visualmente una fuente sonora luego de escucharla. La direccionalidad está vinculada con dos fenómenos. El primero es la diferencia de tiempos que hay entre la percepción de un sonido con el oído derecho y el izquierdo. El segundo fenómeno es la diferencia de presiones sonoras (intensidades), causadas por la diferencia entre las distancias, un ejemplo de ello es cuando el sonido viene de la izquierda, la presión sobre el oído izquierdo será mayor. Por otro lado, la espacialidad del sonido depende de múltiples factores. El primero de ellos es la distancia entre la fuente y el oído, por lo cual, a mayor distancia de la fuente la presión es menor. Sin embargo, si la fuente es desconocida, el cerebro la asociará inconscientemente con alguna que resulte más familiar. El segundo factor son las reflexiones tempranas, éstas se dan principalmente en ambientes cerrados, cuando la onda sonora se refleja en las paredes múltiples veces, proveyendo al sistema auditivo una clave de su relación con la distancia entre las paredes, vinculándose así al tamaño del ambiente, creando una sensación de ambiencia. 25 El tercer factor es la reverberación, el cual se produce como consecuencia de numerosas reflexiones tardías del sonido, las cuales se sobreponen progresiva y exponencialmente. Es el hecho de que el sonido continúa prolongándose aún después de que la fuente ha dejado de emitirlo. Finalmente, el factor de movimiento de la fuente, más conocido como efecto Doppler, por el cual la frecuencia de una fuente móvil parece cambiar. El ejemplo más conocido es el de la sirena de una ambulancia. Cuando ésta se acerca a nosotros, la altura (frecuencia) de la sirena aumenta, haciendo parecer al sonido más agudo, pero cuando se aleja la altura es menor y su sonido se parece hacerse más grave. (Miraya, 1999, pp. 25-28) La direccionalidad del sonido desde una perspectiva más general permite comprender el mundo tridimensinal en el que vivimos; así mismo permite crear dicha sensación de una manera artificial a través de elementos generadores de sonido cambiando la frecuecia y la intensidad con la que es producido. Estereofonía El sentido de la escucha de los seres humanos es capaz de identificar la procedencia de un sonido, y en conjunción es capaz de reconocer la estructura espacial de los campos de sonido y las fuentes de sonido hasta cierto grado. Esta capacidad facilita el entendimiento del dialogo en presencia de ruidos y sonidos externos, o bien en un lugar con alta reverberación. Sin embargo, el problema de la transmisión de sonido estereofónico deriva del alto recurso técnico que se requiere para crear y operar un amplio número de canales de transmisión, es por esto por lo que hoy día se suele preferir un mínimo de canales, solo dos, uno para cada oído canal izquierdo L (Left) y canal derecho R (Right). La habilidad del ser humano para distinguir la direccionalidad y espacialidad del sonido está íntimamente ligada con la estereofonía, ya que jugando con los retrasos e intensidad en las frecuencias se puede crear la ilusión o impresión de una direccionalidad del sonido. (Kuttruff, 2007, sp) 26 4.2.3 Altavoz (transductor electroacústico) El altavoz, es un transductor electro acústico que convierte señales eléctricas en sonido, hay dos tipos principales de los altavoces, aquellos con superficie vibrante (llamada diafragma) que radia el sonido directamente al aire, y otros que interponen una bocina entre el diafragma y el aire. (Beranek, 1969, p. 194) A la hora ya sea de consumo de alta fidelidad o bien en sonido profesional, suelen usarse dos o más altavoces para cubrir distintos rangos de frecuencia; cada uno de los altavoces, dependiendo del rango de frecuencia puede ser catalogado como: • Woofer: con un diámetro que varía entre 8” y 18”, los cuales alcanzan frecuencias hasta los 1,5 kHz. • Squakers: con un diámetro entre las 5” y las 12”, los cuales cubren frecuencias medias entre los 500 Hz y los 6 kHz. • Tweeters: estos cubren el rango de altas frecuencias por encima de los 1,5 kHz e incluso por encima de los 6 kHz. (Miraya, 1999) Figura 4. Corte transversal de un altavoz de bobina Móvil, señalando sus partes funcionalmente más importantes. (Miraya, 1999, p. 115) 27 En la figura 4 se representa un altavoz de bobina móvil, también conocido como altavoz de radiación directa. Resulta satisfactorio para bajas frecuencias (máximo 900 Hz para un altavoz de 15”). Está constituido por un circuito magnético, placa posterior con polo central cilíndrico montado sobre su centro. Placa anterior con forma de arandela más pequeña. Entre la placa anterior y el polo central queda un espacio de aire denominado entrehierro en el que se aloja la bobina, la cual está montada sobre un tubo de papel que se comunica con el cono (diafragma) y que, gracias a un imán permanente con forma de arandela se crea un poderoso campo magnético. Cuando se hace circular una corriente a través de la bobina al estar inmersa en un campo magnético ésta genera una fuerza que le imprime movimiento, el cual se transmite al cono, generando una alteración en la presión del aire circundante, propagando así el sonido. (Miraya, 1999, pp. 115-116) Ahora bien, para las altas frecuencias, el altavoz anterior carece de la capacidad de hacer su cono vibrar a una misma frecuencia, por lo cual, en algunas zonas se crean presiones positivas y en otras negativas, cancelando las ondas de sonido y provocando una reducción en la energía sonora irradiada. Es por esto por lo que cuando se buscan reproducir altas frecuencias se utilizan los excitadores de compresión o compression driver (Figura 5) como tweeters, los cuales generan presiones de sonido muy elevadas que se normalizan mediante una bocina, la cual opera como un adaptador de impedancia acústica. Figura 5. Corte transversal de un excitador de compresión. (Miraya, 1999, p. 117) 28 Aunque los excitadores de compresión poseen también un diafragma, éste no tiene forma cónica, sino de cúpula, adicionalmente existe un corrector de fase también con forma de cúpula con perforaciones internas que se comunican con la garganta del excitador, compensando las distancias que debe recorrer el sonido desde distintos puntos del diafragma hasta la garganta, evitando la cancelación de ondas sonoras. Finalmente, como se mencionó anteriormente, la normalización de las presiones se realiza acoplando una bocina a la cubierta exterior del excitador. La forma más típica de estas bocinas es la exponencial (Figura 6), la cual suele tener una vista frontal rectangular, y que gradualmente reduce la impedancia acústica causada por las ondas del excitador acústico. Figura 6. Excitador de compresión acoplado al ambiente por medio de una bocina exponencial. (Miraya, 1999, p. 117) 4.2.4 Cajas acústicas Con el fin de mejorar las características de la radiación sonora, se montan los altavoces en cajas acústicas, mejorando así también la maniobrabilidad y protección de los mismos. “En el sonido profesional de gran potencia, las cajas acústicas poseen un único altavoz, y se coloca una caja o más por cada rango de frecuencia, con características optimizadas para dicho rango” (Miraya, 1999, p. 114) La tarea de las cajas acústicas, o sonodeflector, o baffle, es la de contrarrestar el efecto del dipolo acústico, causado por el cono cuando éste vibra, generando una compresión en la 29 zona delantera y una descompresión en la parte trasera (Figura 7), generando un patrón direccional irregular y un menor rendimiento sonoro. Figura 7. Altavoz de radiación directa sin caja acústica, generando zonas de compresión y descompresión que producen cancelaciones de sonido. (Miraya, 1999, p. 118) Hay diversas clases de bajos, una de ellas es el baffle infinito o sonodeflector infinito, el cual consiste en montar el altavoz al ras de una pared sobre un agujero prefabricado en ésta, por lo que las ondas de compresión y descompresión no pueden mezclarse. Aprovechando la totalidad de la onda radiada por el altavoz. El segundo de ellos es el baffle cerrado (Figura 8 a), el cual utiliza una caja recubierta interiormente con material absorbente, haciendo que su interior se comporte como un espacio abierto, aunque se usan con sistemas de pequeña potencia y alta frecuencia. El tercer tipo es el baffle abierto o ventilado, el cual es ampliamente usado para las cajas que reproducen bajas frecuencias (bajos). Uno de los más sencillos es el reflector de bajos (Figura 8 b), el cual irradia 2 ondas, la primera la cual es generada directamente por el cono. La segunda generada por la cara posterior del mismo, la cual genera una descompresión de la cara interna y posterior del cono, saliendo por una abertura o boca del bafle. 30 Para evitar que las ondas se contrarresten se obliga a la onda posterior a recorrer cierta distancia para que cuando la onda inicial (la generada directamente por el cono) salga, ésta se vea reforzada por la onda secundaria. Figura 8. (a) Un bafle cerrado. La onda generada por la parte posterior del cono es absorbida por el recubrimiento absorbente. (b) Un baffle reflector de bajos. La onda creada por la posterior del cono recorre una distancia igual a media longitud de onda antes de salir por la abertura del baffle, lo que hace que llegue en fase con la onda radiada directamente por la parte delantera del cono. La abertura incluye un tubo de sintonía. (Miraya, 1999, p. 119) Los tubos de sintonía pueden definirse como un laberinto que mejoran la respuesta en muy baja frecuencia, debido a que hacen que el sonido recorra un camino más largo, agregando resonancia a la caja, enfatizando solo aquellas frecuencias que solo han recorrido aproximadamente media longitud de onda. (Miraya, 1999, pp. 118-120). Además de estas cajas acústicas, existen otras más complejas que ofrecen una amplia variedad de opciones de configuración interna, tales como la caja de carga simétrica Figura 9), la cual es una combinación de caja cerrada y bass-reflex, estando la bocina acoplada a la caja cerrada, pero dirigiendo el sonido a una caja abierta. 31 Figura 9. Caja de carga simétrica. Fuente: Delaleu, C., Delaleu, H. (1994). “Altavoces y Cajas Acústicas”, p. 134 Figura 10. Caja Cuarto de Onda. Fuente: Delaleu & Delaleu, 1994. “Altavoces y Cajas Acústicas”, p. 138. Otras cajas como la Cuarto de Onda (Figura 10) o la Jensen (Figura 11), permiten mejorar las frecuencias graves. 32 Figura 11. Caja Jensen. Fuente: Delaleu & Delaleu, 1994 “Altavoces y Cajas Acústicas”, p. 139. 4.2.5 Mercado El foco directo de sistemas de reproducción de sonido de alta fidelidad es ocupado por 2 nichos específicos. El primero de ellos es aquel individuo que trabaja en el campo de la creación de contenido multimedia, como la producción musical, edición de audio, estudios de grabación de audio o radiodifusión en un ámbito profesional o no profesional. El segundo está conformado por un grupo de individuos catalogados como “audiófilos”, los cuales buscan satisfacer sus necesidades recreativas de consumo de contenido sonoro como la música de forma tan fiel como sea posible, es decir, buscan escuchar dicho sonido como se pretendía por el creador, bien sea un artista musical o productor. Camilo Herrera (2015), gerente del Raddar Consumer Knowledge Group afirmo para la revista Semana en su artículo Lo que los colombianos pagan por un sistema de audio 33 que “la capacidad de entender las diferencias en la calidad del audio y esas personas educan a los que no saben, lo cual hace que el mercado crezca”. A pesar de que uno de los nichos se centra en la producción y el otro en la recreación, ambos buscan un rango de frecuencias plano, que les permita dilucidar con total claridad el amplio espectro sonoro que la configuración de los componentes electroacústicos y acústicos permita. 4.3 Marco legal Algunas de las normativas que se deben tener en cuenta a la hora de realizar el proyecto son las siguientes. NTC 2050: Código eléctrico colombiano El objetivo del código es la salvaguardia de las personas y de los bienes contra los riesgos que pueden surgir por el uso de la electricidad. Su cobertura para este proyecto se basa en las instalaciones de conductores y equipos que se conectan con fuentes de suministro de electricidad, ya que al poseer componentes eléctricos que requieren conexión directa a una fuente de fluido eléctrico, se hace necesario cumplir con los estándares de seguridad para el buen funcionamiento del aparato, así como de garantizar seguridad al usuario de éste. Se puede encontrar en su totalidad en el siguiente enlace: http://repositorio.utp.edu.co/dspace/bitstream/handle/11059/1994/62131924C149_anex o.pdf?sequence=2 AES2-1984 (r2003) El objetivo de esta norma realizada por la Audio Engineering Society es medir potencia nominal de transductores electroacústicos para estandarizar adecuadamente el rango de frecuencias que cada transductor posee. La cobertura para este proyecto garantiza una mejor medición y trazabilidad de los rangos de frecuencias sonoras que se pondrán a prueba por cada altavoz, así como las limitaciones de éste. 34 Se puede encontrar parcialmente en el siguiente enlace: http://diy-audio.narod.ru/litr/AES2-1984-r2003.pdf 5. Análisis de datos En una entrevista realizada al Diseñador Industrial Gustavo A. Peña, se obtuvieron datos interesantes a lo largo del desarrollo de la entrevista, en primera instancia, las etapas de desarrollo de un producto sonoro pueden verse afectadas positiva o negativamente a través de la correlación de múltiples factores, no solo directamente relacionados con la reproducción de dispositivos de alta calidad, sino también en un principio por los receptores de la fuente directa de sonido. Resaltó también que las condiciones del entorno también pueden influir en la reproducción de éste; una configuración acústica adecuada del entorno permite no solo escuchar claramente todo el rango de frecuencias, sino también evitar la reverberación, armónicos o interferencias que distorsionen la frecuencia de la onda sonora. Se suman a esto características internas de la caja de resonancia o caja acústica de particulares, desde su configuración morfológica interna, además de aislamientos internos con espumas o fibras de vidrio. Más aún, la distribución interna de la caja acústica o de los transductores acústicos (parlantes) en ésta. En algunas configuraciones internas se pueden configurar paredes que alteren adrede las frecuencias resultantes emitidas por el parlante cuando éstas son amplificadas por la caja acústica, con el fin de balancearlas o amplificar rangos de frecuencia bajos, medios o altos. En el mejor de los casos podría destinarse una caja acústica para cada rango de frecuencia, logrando así un rango de ecualización lo suficientemente amplio para balancear el sonido lo más posible. Ahora bien, en el mercado colombiano en los últimos 5 años se ha visto un interés sustancial por parte del consumidor acerca del audio de alta fidelidad; el nicho de mercado se ha venido ampliando y diversificando a tal punto que nuevas empresas surgen cada año con una propuesta que apunta no solo competir, sino generar un diferencial en diseño que resalte el valor estético del sonido de alta fidelidad. (Semana, 2015, sp) 35 En una visita a un contexto especializado, en este caso la radio institucional de la Universidad Católica de Pereira se habló con la comunicadora social y periodista Luisa M. Colorado acerca de las necesidades de reproductores de audio de alta calidad. La experta afirmó que, al desarrollar ejercicios de grabación, mezclado, masterizado y ecualización de material se hace muy importante cuidar el sonido en cualquier ámbito, es decir, evitar a toda costa interferencias, sonidos de fondo o reverberaciones (ecos) que afecten el resultado final de la emisión, así como la regulación de la amplificación de frecuencias a través de un monitoreo constante de la emisión, que permita una calidad de audio emitido limpio. Figura 12. Estudio de locución y monitoreo de sonido de la radio institucional de la Universidad Católica de Pereira Aunque aseguró que este último es recomendable hacerlo a través de auriculares ya que al tener la fuente de sonido más cercana permite detallar más fácilmente cualquier distorsión, y agregando también el cuidado del contexto en el que se realizan estas actividades donde no entren fuentes externas de sonido que puedan alterar el resultado final. El día 12 de marzo del 2018 se realizó una entrevista a Jimmy Buitrago, quién trabaja en CompuAudio, ubicado en la Cra 7 # 15-73 local 1, al cual se le realizaron una serie de preguntas en cuanto al sonido, pertinencia, fabricación de altavoces Hi-Fi y razones por las que prefiere el sonido Hi-Fi. 36 Asegura que conoce el sonido Hi-Fi, le gusta por ser un sonido estéreo que permite captar mejor diversas frecuencias. Construyó sus propios monitores por el factor costo, ya que dice que normalmente son muy costosos. Se basó en copiar diversas medias de tipologías que ha manejado y adquirido tales como Yamaha, M-audio y Behringer logrando reducir a la mitad el costo de éstos, la diferencia principal radica en que éstos tienen amplificador, es decir, son activos, mientras que los que fabricó son pasivos. Al preguntarle qué tipo de componentes usó en los monitores que fabricó, recomendó woofers de buena calidad, es decir, que posea un buen imán y bobina, en cuanto al tweeter recomendó un imán de platino, ya que los de cuarzo generan más ruido que brillo. También asegurando que las cajas acústicas que ha utilizado son cajas selladas, usando como material triplex lo más condensado posible, puesto que reduce los armónicos. Finalizando la entrevista Jimmy aseguró que estaría dispuesto a pagar alrededor de $1’000.000 por monitores activos y $500.000 a $600.000 por monitores pasivos. El 31 de marzo se entrevistó a uno de los productores de Artist Pro, ubicado en la Cra 13 #2815 en la ciudad de Pereira, Juan David Ramos asegura conocer el Audio Hi-Fi, ya que es muy necesario para obtener la mejor calidad en la mezcla final. No construiría sus propios monitores ya que le tomaría mucho tiempo investigar y encontrar las piezas adecuadas. En Artist Pro se usan principalmente KRK Rokit 8 los cuales por unidad oscilan en $1’000.000, por lo que la inversión por el par oscilaría los $2’000.000. También han utilizado Bose. Al aproximar una pregunta enfocada a la estética de dichos equipos, Juan David aseguró que no era algo de gran importancia, es mucho más importante la calidad del sonido, siendo en sí la función principal de los monitores y que quizá la practicidad de un sistema montaje depende de las instalaciones y las condiciones acústicas del entorno. En resumen, la pertinencia del factor estético es subjetivo y podría generar un valor diferencial si se aprovecha su potencial desde una perspectiva que ofrezca un valor adicional al funcional. 37 Así mismo, la configuración tanto interna como externa que permita un adecuado aprovechamiento de las características de los componentes permitiendo así no solo explotar al máximo el valor funcional sino también su usabilidad optimizando la relación con el usuario. Conocer las características del contexto u entorno en el que se utilizará el dispositivo desarrollado permitiría hacer ajustes que mejoren en distintas iteraciones o pivotes la calidad del producto a través de la interacción con el usuario. Las recomendaciones de los comerciantes fueron de gran valor para conocer los componentes de mejor calidad que se comercializan en la región y que ofrecen una adecuada relación calidad/precio. También fue de gran valor conocer los valores por los cuales se comercializan algunos de estos dispositivos, lo que pagan por adquirirlos y lo que estarían dispuestos a pagar por una propuesta diferente, un valor que oscila aproximadamente $1’.000.000. Finalmente, cualquier recomendación de expertos en el tema puede sumar gran valor al desarrollo de propuestas desde una perspectiva estética, funcional y económica. 38 6. Metodología Para este proyecto se plantea el uso de dos metodologías, la primera de ellas es el Diseño Centrado en el Usuario (DCU) el cual focaliza en que el usuario comprenda fácilmente los principios de funcionamiento de un objeto o producto, así como que las partes del dispositivo comuniquen el estado actual de este y que sean coherentes con el mismo. (Norman, 1990, p. 234) Cabe resaltar que el uso de esta metodología puede mejorar la utilidad y la usabilidad del producto a desarrollar, en el cual el usuario se dejará guiar por el elemento y sus manuales con el fin de hacer un correcto y adecuado uso del mismo. Se deben tener en cuenta según Norman, tres aspectos de los modelos mentales del DCU (Figura 13). El primero de ellos es el modelo de diseño, este modelo es la conceptualización que tiene el diseñador del sistema o producto; la clave del éxito del entendimiento adecuado por parte del usuario se basa en la correcta configuración de factores como la ejecución de las tareas que debe cumplir el usuario de forma sencilla o bien la configuración de las topografías para que el usuario pueda dilucidar adecuadamente las intenciones, actos y efectos que dicho producto puede tener. (Norman, 1990, pp.235-245) El segundo es el modelo del usuario, este modelo es el que el usuario elabora para explicar el funcionamiento del sistema o producto y se basa directamente en el entendimiento primario que el producto y sus manuales puedan brindarle. Finalmente, el tercero de ellos es la imagen del sistema de producto, el objeto en sí, lo que percibe tanto el diseñador y el usuario individualmente, es clave entender al usuario y su forma de pensar para poder configurar adecuadamente el producto a sus necesidades y requerimientos. Idealmente la imagen del sistema debe ser igual para el diseñador y para el usuario. (Norman, 1990, pp. 234-235) 39 Figura 13. Los tres aspectos de modelos mentales. Norman, 1990, p. 234 Los pasos por seguir de esta metodología son muy globales, sin embargo, el proyecto TRUMP (Trial Usability Maturity Process o Proceso de madurez de usabilidad) compilo los aspectos más importantes de la norma ISO 13407 la cual dicta los parámetros para procesos de interacción en diseños centrados en el usuario en 10 pasos a modo de metodología iterativa (Figura 14). 40 Figura 14. Pasos a seguir de la metodología TRUMP del DCU. fuente: Serco Ltd, 2001. Recuperado de http://www.usabilitynet.org/trump/methods/recommended/index.htm. Elaboración propia. La segunda metodología es el Design Thinking (Figura 15) cuyos macro pasos son de tipo iterativo, estos pasos entran en concordancia con la metodología de DCU que se utilizará en este proyecto. El proceso de diseño principal estará guiado por el Design Thinking a través de: 1. Empatizar 2. Definir 3. Idear 4. Prototipar 5. Evaluar El uso de esta metodología retroalimentará constantemente el proceso de diseño, además, al empatizar con el usuario y generar ideas mutuamente a través de la sintetización de la información, así como la retroalimentación constante con el usuario final, de esta forma 41 se puede refinar a detalle gran parte de los aspectos y requerimientos que el producto posea. A continuación, se expone de manera más gráfica el proceso metodológico Design Thinking: Figura 15. Esquema de la metodología Design Thinking. Elaboración propia El resultado de la unión de ambas metodologías es un Design thinking que se centra especialmente en entender cómo el usuario interactúa y se relaciona con su contexto, así como con el objeto en sí. Al comprender mejor el contexto, así como los objetos que rodean dicho contexto, es posible deducir y sacar conclusiones acerca del funcionamiento individual de los objetos, así como su comportamiento en conjunto en el contexto específico. 42 Figura 16. Esquema de la metodología que se usará en este proyecto. Fuente: elaboración propia Se comprobará que el producto final cumpla con las expectativas y requerimientos planteados desde el factor de la usabilidad y del trabajo co-creativo a través de esta metodología, sin embargo, el alcance económico y temporal del proyecto solo permitirá la primera etapa de evaluación resaltada en la Figura 16, en la cual se realizaría una evaluación en el contexto y con el usuario para conocer sus recomendaciones y apreciaciones respecto a la primera generación del producto en cuestión. 43 7. Análisis de tipologías El análisis de tipologías (Tablas 1, 2 y 3) se basó en una variedad de referentes que en su mayoría se comercializan en el país, teniendo en cuenta precio, características, diferenciales, respuesta y medidas generales. Tabla 1. Altavoces Hi-Fi comercializados en el país 44 Tabla 2. Precio y especificaciones 45 Tabla 3. Características 46 Promesa de valor La promesa de valor se plantea entonces desde el juicioso análisis de las características principales o diferenciales que ofrecen algunos de los altavoces más comercializados (Figura 17). Estas características de diseño, practicidad, calidad de sonido, precio, reparabilidad y personalización generan curvas interesantes dónde es posible ver el enfoque principal de cada modelo. Figura 17. Promesa de valor Se plantea entonces una propuesta de valor donde el diseño, la practicidad y la calidad de sonido tienen una gran relevancia, así como la reparabilidad y la posible personalización, a un costo significativamente bajo en comparación con las demás tipologías. 47 8. Proceso de Diseño Selección de componentes -Los altavoces: Para la selección de los altavoces se realizó un análisis tipológico de la potencia, calidad y el diámetro en pulgadas, posteriormente se realizó un recorrido por la zona de componentes eléctricos entre la calle 16 entre carreras 5ta y 7ma en el centro de la ciudad de Pereira teniendo como base las características de dichos altavoces, así como las recomendaciones de los empleados de varias tiendas que comercializaban dichos componentes. Los más recomendados por los comerciantes del sector fueron: el woofer Pronext TSW1602 (Figura 18) con un precio de $50.000 por unidad pudiendo reducirse a $30.000 por unidad por cada lote de 50 unidades. Y el tweeter Hi-tronic MHT-102 (Figura 19) con un precio de $30.000 pudiendo reducirse a $10.000 por unidad por cada lote de 50 unidades. Las características del woofer Pronext TS-W1602 son las siguientes: Tabla 4. Especificaciones TS-W1602 Fuente en línea http://pronext.com.co/pdf/catalogoweb/catalogo1.pdf 48 Figura 18. Woofer Pronext TS-W1602 Las características del Tweeter Hi-Tronic MHT-102 son las siguientes: Diámetro: 1” Impedancia: 4.8 Ohm Potencia máxima: 200 w Rango de frecuencia: 1.6 kHz – 20 kHz S.P.L 97 dB (1w/1m) Figura 19. Tweeter Hi-Tronic MHT-102 49 Ambos pueden ser fácilmente reemplazables por otras marcas y referencias, tales como Sony, Daytonaudio, JBL, Yamaha o Lanzar con precios que oscilan los $150.000 por woofer por unidad y los $80.000 por tweeter por unidad -Filtro de cruce (cross-over): El filtro de cruce es un circuito eléctrico que permite dividir una señal en bandas de frecuencia independientes, las cuales pueden ser enviadas por separado a altavoces que puedan cubrir dicho rango de frecuencias. Estos se clasifican comúnmente como “N-way” o N-vías, siendo N un número mayor que 2, siendo respectivamente 2-way (Paso alto y paso bajo), 3-way (paso alto, paso medio y paso bajo. Es poco común encontrar de 4 o más vías por la complejidad de poder dividir la frecuencia en más partes, así como su utilidad. Estos filtros son comercializados en la misma zona del centro de Pereira; el más recomendado fue el Peavey PV-D/600 (Figura 20), con un precio de $50.000 por unidad, llegando a reducirse a $30.000 por unidad por cada lote de 20. Figura 20. Filtro de cruce Peavey PV-D/600 -Amplificador: La amplificación es un tema complejo puesto que hay una muy amplia variedad de opciones, bien sea en el Hi-Fi o en el sonido estándar, puede incluso convertirse en un gusto personal, una elección o un simple valor agregado al que puede verse relegado el usuario al adquirirlo. 50 La función de éste, como lo dice su nombre, es el de amplificar la intensidad de corriente y su potencia de salida en vatios (W) (cuando posee una fuente de alimentación externa), lo que en pocas palabras aumentará el volumen sonoro de la señal de audio. Se optó por el amplificador que menos tamaño ocupaba, que ofrecía una buena potencia, daba más prestaciones, con suficientes recomendaciones, así como un buen balance calidad/precio. Amplificador Douk Audio, Nobsound NS-01G (Figura 21): Características del amplificador: Número de canales: 2, tipo de amplificador: Clase D, amplificación activa, Bluetooth 4.0 + EDR, audio digital, 50Wx2, impedancia 4-8 ohms, DC9V-24V. Dimensiones: 78mm x 70mm x 38mm Figura 21. Amplificador Nobsound NS-01G Cálculos de la caja acústica Para realizar los cálculos necesarios para conocer las características adecuadas para la caja acústica basados en las especificaciones de cada driver, en este caso el woofer TSW1602; se utilizó un software en línea https://www.diyaudioandvideo.com/ que permite conocer si se requiere una caja sellada o ventilada, la longitud y diámetro del puerto si se requiere, el volumen de la caja en base a medidas base. En primer lugar, se introdujeron los siguientes datos en la tabla 7, Fs o Free air resonance =35.7 Hz y el Qes o Driver electrical “Q” =0.38. arrojando los siguientes resultados. 51 Tabla 5. Fuente de resultados: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SealedVsPortedSpeakerBox/ Las características específicas de este driver arrojaron la recomendación de caja ventilada, aunque casi también podría permitírsele estar sellada. Conociendo ya el tipo de caja que se requerirá, ahora se debe hallar el volumen de la caja ventilada (Tabla 8), así como las características del puerto (diámetro y longitud). Para ello se requiere el volumen equivalente (Vas) =17.9lts, Fs =35.7 y la Q total (Qts) =0.34. Un dato opcional es el diámetro efectivo del driver, en este caso es de 6.5”. 52 Tabla 6. Datos necesarios para realizar el cálculo de volumen, longitud y diámetro del puerto. Fuente: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SpeakerBoxEnclosure/ Tabla 7. Resultados obtenidos 53 El software permite concluir lo siguiente, el volumen interno requerido es de 11.9lts, el diámetro del puerto es de 5cm o 2” y su longitud es de 23.57 cm. Algunos datos extra como la frecuencia de corte de 3dB es de 42.5 Hz, así como el de la frecuencia de resonancia de la caja. El último dato se requiere para aprovechar al máximo el potencial de la caja es conocer el desplazamiento del driver (Tabla 10), para ello se requiere realizar algunas mediciones al driver, el diámetro efectivo del cono D 6.5” o 130mm, la profu ndidad de montura =77.2mm, la One-way linear excursión o Xmax =3.15, el diámetro del imán 100mm, altura del imán 3.15mm y el grosor de la madera que se usará, en este caso 12mm. Tabla 8. Datos necesarios para hallar el desplazamiento del driver. Fuente: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SpeakerDriverDisplacement/ Tabla 9. Resultados obtenidos 54 El resultado obtenido es de 0.31lts, con este dato ya podemos calcular las medidas de nuestra caja acústica en base a los cálculos realizados con anterioridad. Tabla 10. Datos necesarios para diseñar la caja acústica. Fuente: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SpeakerBoxVolume/ Al introducir los datos podemos personalizar las dimensiones de la caja hasta poder ajustar el volumen en litros de la caja arrojados de 11.9 lts (tabla 4). Las medidas generales para el funcionamiento óptimo del driver son de 24cm de ancho, 30cm de alto y 24cm de profundidad. 8.1 Requerimientos de Diseño • Minimizar la complejidad técnico-productiva de las cajas acústicas de la experimentación y configuración de los elementos internos y externos para lograr un sonido profesional. Técnico-productivos Criterio Determinante Parámetro El producto debe revisarse para cumplir El producto debe salir en óptimas condiciones estéticas y funcionales Inspectores deben evaluar el estado de la maquina antes de abandonar la fabrica 55 con estándares de calidad El producto debe ser elaborado por medio de manufactura y capacidad productiva regional Modo de producción Personal autorizado, capacitado en el manejo de maquinaria de bienes de capital regional Operario de corte y doblado de madera. Operarios de ensamblado. Operarios de inspección Manufacturada Contratación de terceros y servicios Por medio de planos técnicos elaborados a partir de las medidas proveídas por los surtidores y procesos estandarizados y de capacidad regional. Distribuidores autorizados y calificados en calidad de dichas materias primas El producto debe estar estandarizado, así como adaptarse a otros elementos estandarizados Troquelado, doblado y cortado de metal. Moldeo de piezas plásticas que se ajusten correctamente al elemento. Uso de semimanufacturados. El producto debe apoyarse sobre materias primas de fácil consecución en la región El costo productivo debe reducirse al máximo Metales, plásticos, maderables El producto debe contar con piezas prefabricadas que reduzcan el tiempo de elaboración y ensamblaje del mismo La caja acústica debe poseer medidas que aprovechen el rendimiento de los drivers Reducción en los tiempos de ensamblado, con producción nacional/regional se evitan gastos de importación Elementos como el board, resistencias, amplificación, cableado, altavoces, tornillería, arandelas etc., debe adquirirse fácilmente Estandarización de procesos y uso de moldes de ensamblado que reduzcan el tiempo y complejidad de montaje. Distribuidores regionales/nacionales al mayoreo, así como ferreterías. Cálculos realizados teniendo en cuenta las características del driver Las medidas generales para el funcionamiento óptimo del driver son de 24cm de ancho, 30cm de alto y 24cm de profundidad. Funcionales Criterio Debe resistir a las vibraciones que provoca Determinante Correcta instalación de componentes internos, amortiguación acústica, así como vibracional Parámetro Gomas, espumas, lanas, diagramación del espacio interno, adhesivos 56 Materiales resistentes a Debe resistir golpes vibraciones e impactos moderados moderados Debe ser Modulo en pared, pie o por "modular" si solo Evitar uso de elementos de distracción como cierto tipo Debe ser discreto de luces, colores brillantes etc. Ej: Madera, metal, concreto Tornillería y ensamblajes simples macho/hembra Acabados mate y en colores neutros Económicos/mercado Criterio Debe facilitar la producción a bajo costo La demanda debe estar supeditada a un nicho de mercado Debe facilitar la consecución de elementos en centros de distribución regionales/nacionales El empaque debe proteger el elemento, así como explicar las características y propiedades del producto El ciclo de vida del elemento debe ser prolongado • Determinante Parámetro Mediante el uso de moldes de ensamblaje y Reducir los tiempos y la complejidad mediante la elaboración de ensamblaje/armado del elemento regional que evita los costes de impuestos por importación Evitar la sobreproducción del Estudio cuidadoso del producto que genere gastos extra y mercado que satisfaga las capital que no circule necesidades regionales En caso de daño o necesidad de repuestos/reparación los productos Lista de contactos de deben ser fáciles de centros de distribución conseguir/adquirir en centros de nacional/regional de cada distribución de los mismos en la pieza región Este debe proteger al producto de manera adecuada para su transporte y distribución, así como ser claro en las especificaciones del producto Uso de materiales como cartón e icopor Este debe cumplir con una vida útil mayor a 5 años Materiales, ensamblaje y piezas de calidad. Posibilidad de realizar mantenimiento y reparaciones. Posibilitar la serialización de sistemas de reproducción de audio por medio de tecnologías de la producción local reduciendo los costos de elaboración 57 Estructurales Criterio Número de componentes Determinante Se debe reducir al mínimo óptimo y necesario los componentes de la caja acústica, altavoces, componentes eléctricos Parámetro Ensamblajes simples, configuraciones eléctricas sencillas Debe proteger los elementos internos y proporcionar resonancia acústica Configuración interna a La configuración interna debe través del estudio de permitir el adecuado flujo de aire y tipologías y patentes de direccionalidad acústica, así como cajas acústicas evitando proteger los elementos eléctricos interferencias del elemento provocadas por los componentes eléctricos Debe tener materiales de construcción adecuados para auto soportarse y resistir abusos menores El uso constante genera vibraciones que son propias de su función, el elemento también puede recibir golpes leves y resistir caídas naturales de un posible uso inadecuado. Materiales duros, pero que absorban la energía de impactos moderados, ej: madera con esquinas protegidas con polímeros Debe tener un peso balanceado El centro de peso debe estar balanceado en la zona baja, esto genera estabilidad y evita el desbalanceo en sistemas de montaje como pared o pie Mediante una adecuada configuración y distribución de los elementos internos. Debe incluir perforaciones/ranuras que permitan el ensamblaje en pared o pie Mediante el uso de elementos prefabricados Estás deben permitir un ensamblaje y ya disponibles en el estandarizado en pies y monturas mercado que se ajusten de pared adecuadamente al elemento • Diseñar una caja acústica formal-estéticamente funcional que se adecue a las necesidades de los usuarios facilitando su usabilidad. 58 Usabilidad Criterio Determinante Debe tener una facilidad de Montajes simples, pocas armado a fin de tener una uniones instalación Debe ser fácil de comprender Debe ser seguro de usar Debe ser reparable Debe ser sencillo de comprender Parámetro Instrucciones de montaje sencillas Comunicación clara de la Instructivo de uso, así como la función de cada botón o perilla indicación textual de la función para que el usuario comprenda junto a cada botón/perilla qué función cumple cada uno Aislamiento de zonas eléctricas o Se deben proteger las zonas delicadas por medio de cajas o que puedan resultar en un compartimentos que requieran de riesgo para el usuario y/o al herramientas como elemento destornilladores Las piezas que lo conforman deben ser relativamente Stock de piezas, contactos directos sencillas de conseguir para a tiendas que manejen dichos permitir una reparación que productos, así como personal garantice una garantía para el capacitado. usuario El usuario debe comprender e Uso de simbología y/o elementos interpretar la función del comunicativos producto de manera adecuada Formal-estéticos Criterio Debe permitir que su función determine su forma, así como la de la interfaz. Determinante A través del uso de la forma como medio indicativo. Estética interpretativa Günter Feuerstein (1981) A través de la premisa anterior Debe haber una unidad se puede manejar un lenguaje formal a lo largo del objeto que se complemente. Debe captar el interés del Distracciones innecesarias que usuario sin llamar en saquen de foco al usuario exceso la atención Debe tener un equilibrio Equilibrado uso de la forma sin formal que evite el recargas inútiles que malgasto del material con compliquen el uso del producto formas poco funcionales Parámetro Por medio de formas que correspondan a su función y complementen la coherencia del diseño por medio de prefabricados como botones, interruptores, perillas Función define la forma, complementos teórico-prácticos (Bürdek, 1994) Manejo adecuado de texturas/superficies/colores Correcto manejo formal y funcional. 59 Debe poseer una superficie Delimitación, Contraste, adecuada que tenga una orientación, solidez, manejo. función indicativa y estética Etc. (Bürdeck, 1994.) Criterio Contextuales Indicativas Criterio El elemento debe permitir la identificación de la función que sus distintos elementos cumplen La ubicación de distintos elementos gráficos, certificaciones, funciones etc. deben estar adecuadamente ubicados 8.2 Estudio formal, funcional y preventivo Simbólico-comunicativos Determinante Parámetro Mediante lenguaje gráfico El elemento debe entenderse y simbólico fácilmente contexto propio y extraño comprensible. El elemento debe comunicar Cambios en texturas, factores de riesgo y colores, semiótica. usabilidad Identificación Determinante Parámetro El elemento debe contar con un nombramiento sencillo y claro de la función que cada elemento interactivo realiza Etiquetado o impresión directa sobre el material Dichos elementos comunicativos deben ir adecuadamente distribuidos en el elemento sin que interfieran unos con otros y que permitan una adecuada interpretación Diagramación en etiquetas y/o impresiones directas sobre el elemento Concepto El concepto de diseño (Figura 22) nace a partir de los objetivos, y cómo estos pretenden solucionar el árbol del problema (Figura 1). A partir de la estandarización, la mano de obra local y la reducción de los costos se pretende ampliar el público que pueda acceder a dispositivos de reproducción de sonido de buenas características para favorecer no solo a los usuarios existentes, sino también nuevos. 60 Música para todos es poder permitirle a un mayor número de personas acceder a un sonido de mayor calidad y fidelidad a costos significativamente menores. Figura 22. Concepto de diseño El adecuado manejo del concepto fue primordial para iniciar la fase creativa y en la fase de selección de alternativas viables desde la perspectiva técnico-productiva. Diseño de la caja acústica 8.3 Modelos y simuladores El primer proceso se realizó con modelos de pensamiento, los cuales pretendían permitir comprender la geometría, escala general y disposición de los elementos en el espacio, así como la experimentación con materiales como triplex de pino y MDF. 61 Figura 23. Caja acústica tipo bass-reflex en triplex de 12mm También se plantean aproximaciones a sistemas de montaje elevado sobre superficie vertical u horizontal. Figura 24. Sistema de montaje por riel en caja acústica en MDF de 18mm Una idea interesante surgió del proceso de modelos de pensamiento en el cual se plantea una base multipropósito que permite tanto elevar la caja acústica como asegurarla a la pared. 62 Figura 25. Caja acústica tipo bass-reflex adaptable a base de elevación y anclaje a pared. A continuación, una breve explicación del sistema de montaje propuesto para dicha propuesta. Figura 26. Montaje elevado sobre base 63 Figura 27. Anclaje a pared Dentro de las conclusiones encontradas dentro de la primera aproximación se tuvo en cuenta la facilidad de trabajar con cada material, teniendo en cuenta ensambles, pegado, cortes, perforaciones y acabados. El triplex de 12 mm tuvo una dificultad media; sumando la facilidad de cortes y perforaciones y restando la complejidad de pegado, ensamblaje, y acabados. Es decir, perforar y cortar el triplex es relativamente sencillo, sin embargo, pegar las superficies, así como poder ensamblarlas para obtener acabados primarios de buena calidad no es una tarea tan sencilla. Ahora bien, trabajar con el MDF fue una experiencia relativamente sencilla, los cortes eran extremadamente sencillos de realizar, así como el pegado y el ensamblado, los acabados eran de buena calidad y poco era necesario para obtener buenos resultados. Sin embargo, la realización de perforaciones en algunos casos podía afectar significativamente el acabado y la apariencia estética del producto final. 64 Figura 28. Socialización a expertos Las recomendaciones de los expertos durante la primera y segunda evaluación arrojaron puntos a mejorar en la estética y diseño formal de las cajas acústicas, principalmente enfocado en generar un diferencial que pudiera equilibrar el costo de una manufactura levemente más compleja. Es decir, dejar a un lado la configuración de caja con aristas rectas e idear curvas atractivas que pudiesen cautivar la atención del usuario. Ahora bien, el proceso de diseño de la caja acústica mejoró con el análisis de algunos de los elementos existentes en el mercado (tablas 1, 2 y 3), su potencia, tamaño, precio, diferencial y estética fueron claves para iniciar con el proceso de bocetado rápido. A partir del cuadro comparativo se inicia con la selección y combinación de opciones viables para el desarrollo de múltiples propuestas. El punto de color señala las características clave de cada combinación. Antes teniendo en cuenta algunas características como el diámetro de los altavoces y la separación entre ellos. 65 8.4 Propuestas de diseño Tabla 11. Tabla de combinación Tabla 12. Combinaciones refinadas que se consideran pertinentes para el proyecto 66 67 Figura 29. Hoja de alternativas número 1 68 Figura 30. Hoja de alternativas número 2 69 Figura 31. Hoja de alternativas número 3 70 Se seleccionaron las alternativas más viables no solo técnico-productivamente sino también las más adecuadas a un costo productivo relativamente bajo. Figura 32. Alternativa seleccionada número 1 Figura 33. Alternativa seleccionada número 2 71 Figura 34. Alternativa seleccionada número 3 8.5 Matriz de análisis comparativo Figura 35. Matriz de análisis comparativo 72 Para poder seleccionar una alternativa pertinente a las recomendaciones con los expertos se decidió generar una tabla que permitiera calificar ciertos atributos clave como su atractivo estético (diseño), la complejidad técnico-productiva y costo productivo. Experimentación con madera La exploración formal realizada con los bocetos arrojó resultados morfológicos interesantes que desde una aproximación técnico-productiva se pueden realizar con técnicas de doblado de madera, bien sea doblado tipo Kerf o chapa de madera por capas. Sin embargo, se debe tener en cuenta el tipo de madera y sus características como densidad, longitud de fibra y el grosor del material ya que juegan un papel importante a la hora de realizar dichos tipos de doblados. Se realizaron pruebas con triplex de pino, madera de café, madera de pino y MDF con ayuda de un software en línea https://www.blocklayer.com/kerf-spacing.aspx que realiza los cálculos de corte para el doblado Kerf, introduciendo los datos necesarios para obtener tanto los radios externos como los ángulos deseados (Tabla 13). Tabla 13. Datos para doblado de madera tipo Kerf Para realizar el doblado Kerf, se requieren los siguientes parámetros, el radio externo deseado en mm, el ángulo de inclinación basado en el radio, el grosor de la cuchilla de corte, el espesor de la madera y el mínimo espesor que la madera puede soportar sin quebrarse. 73 Primero se realizó una prueba en triplex de pino de 15mm (Figura 36), con cortes cada 1cm a 12mm de profundidad con el fin de hacer una aproximación primaria a la técnica, la cual requiere de humedecer la madera y de calentarla bien sea con una plancha o una pistola de calor. Figura 36. Primera aproximación al doblado Kerf en triplex de pino de 15mm Habiendo experimentado la aproximación, se continuó con un material más denso y grueso. Se introdujeron los siguientes datos para realizar una prueba sobre un listón de pino de 18mm. 74 Figura 37. Prueba con pino De las anteriores pruebas ninguna sufrió fisuras durante el proceso de doblado, la superficie exterior se mantuvo relativamente suave y estéticamente presentable con un poco de lijado. Posteriormente se introdujeron datos para realizar una forma triangular, con el fin de evaluar las capacidades del material. Para ello, se realizaron 2 pruebas, una con madera de pino de 20mm y otra con madera de pino de 12mm. Se generó una formaleta para poder prensar la madera mientras se doblaba. 75 Figura 38. Formaleta de prensado Estos fueron los resultados obtenidos (Ilustración 9), como se puede apreciar en las ilustraciones 10 y 11 se pueden notar fracturas en la madera. Figura 39. Resultados obtenidos, madera de pino 20mm y 12mm respectivamente Figura 40. Grietas expuestas durante el secado de la madera 76 Finalmente, se decidió realizar una última prueba de doblado Kerf con un tablero de madera de café de 15mm, para ello se realizaron cortes de 12mm cada 8mm (Figura 41). Figura 41. Doblado de madera de café con método Kerf La madera de café posee una densidad muy alta, lo que dificulta la penetración del agua, asimismo, el adhesivo usado para los listones que conforman el tablero no soportó el calor y la humedad, separando el tablero en pequeños trozos. Adicionalmente, posee una buena cantidad de nudos, lo que genera una tremenda tensión en la fibra agrietando la madera como se ve en la Figura 42. Figura 42. Grietas generadas por la tensión de los nudos en la madera de café 8.6 Diseño de detalles Es fundamental conocer las limitaciones del material y cómo este interactúa con las tensiones físicas ejercidas debido al doblado de estructura. Dichas limitaciones para este caso específico vienen dadas por los límites de radio mínimos que la fibra tolera sin fracturarse (como se pudo apreciar en la experimentación con la madera). 77 También es importante tener en cuenta la reducción de costos y la optimización del ensamblado por medio de uniones simples y piezas o elementos de sujeción simple que sean fáciles de conseguir en el mercado local, y que a su vez dichas solucionas permitan un nivel de reparabilidad y/o personalización mucho más sencilla. Es por esto por lo que perforaciones simples, y el uso de tornillería como elementos de sujeción simple, así como el uso de adhesivos para madera permitirán generar un sólido estable a partir de múltiples capas de un mismo módulo generando un plano seriado (Figura 43). Figura 43. Plano de módulo y diagrama de plano seriado Algunos factores estéticos como el ruteado en el área de la montura del woofer y el puerto, se muestran a continuación. 78 Figura 44. Detalles de la tapa frontal 79 Una propuesta planteada por la asesora del proyecto Carmen Adriana Pérez quien dirige junto a Catalina Naranjo el semillero de investigación de artesanía, fue la de incorporar madera de café (figura 45) en la tapa frontal del altavoz, como un agregado estético y material diferencial frente a los demás altavoces en el mercado internacional. La dureza de la madera dificulta un poco los procesos productivos por su alta densidad, así como su elevado precio, sin embargo, la propuesta pudo ser realizada y aplicada al prototipo. Figura 45. Tablero de madera de café 8.7 Propuesta de diseño El planteamiento experimental da como resultado la siguiente propuesta, la cual requiere procesos como doblado de madera y cortes en cierra sinfín, cierra circular, también requiere algunas perforaciones con taladro de árbol; es posible también construir la caja acústica por medio del corte láser o una CNC, optimizando el tiempo y mejorando los acabados, asegurando una uniformidad a lo largo del proceso productivo. 80 Figura 46. Renders de la propuesta seleccionada 81 8.8 Planos técnicos generales 82 83 84 8.9 Plano de despiece 85 Figura 47. Circuito eléctrico 86 Las fotografías del producto final serán anexadas en el documento final el 6 de junio de 2018. 8.10 Proceso productivo Figura 48. Esquema del proceso productivo El proceso productivo se divide en 3 áreas, la primera es el área eléctrica, en la cual se hacen las conexiones entre el amplificador, el cross-over y los drivers. Aquí herramientas como cautín, soldadura y pomada para soldar son primordiales, así como bisturí, alicate y cinta aislante. La segunda área estaría especializada en todo el proceso de corte, doblado y acabados de la madera. Herramientas como la sierra circular, sierra sinfín, taladro, taladro de árbol, lijadora orbital, ruteadora, prensas, pistola de pintura y pistola de calor son pertinentes. Así como sellante, tintilla para madera, cola para madera y lijas de diferente grano son importantes. 87 Por último, la tercera área se encargaría de ensamblar, probar y empacar el producto final. En esta área taladros o bien destornilladores se hacen necesarios. Así como cajas, cintas, manuales y elementos de protección de impacto protegerían al dispositivo durante su transporte y posterior manipulación. Para el desarrollo del prototipo, se utilizó una cortadora láser para extraer los módulos requeridos de una lámina de MDF de 120cm x 80 cm x 9mm. Fue necesario utilizar un software en línea (www.powernest.com) que permitiera optimizar al máximo la cantidad de módulos extraíbles para reducir la perdida de material (Figura 46). Figura 49. Resultados arrojados por www.powernest.com Fue posible extraer 59 módulos de la lámina como se puede apreciar en la figura 46, requiriendo 48 módulos para poder generar una caja acústica debido a la potencia máxima de corte de la cortadora láser, la cual permite cortar un máximo de 9 mm, siendo entonces ésta de unos 22cm de profundo. Sin embargo, con el uso de una CNC o una cortadora láser de mayor potencia, sería posible incluso cortar módulos de hasta 18 mm, permitiendo así extraer hasta 2.4 altavoces por lámina teniendo en cuenta de que sólo se requerirían 24 módulos por caja acústica. Incluso, sería posible aprovechar una mayor área de corte, usando una lámina más grande siendo ésta de 2.44m x 1.83m se aprovechan 260 módulos, es decir, alrededor de 11 cajas acústicas podrían ser extraídas de una sola lámina (Figura 47). 88 Figura 50. 261 módulos extraídos de una lámina de MDF de 2.44m x 1.83m x 18mm La operación de prototipado usando la cortadora láser proporcionada por la Universidad, tardó aproximadamente 1h 35m, 1 minuto de corte tiene un costo de $800, por lo cual, cada caja acústica tendría un costo de corte de $76.000. Sin embargo, a escala industrial con una CNC podrían realizarse los 261 cortes en 3 horas, redondeando el costo de $1200 por minuto de una CNC podría reducirse hasta $36.000 por cada caja acústica. Luego del corte, el pegado y prensado de los módulos con la ayuda de moldes para evitar deformaciones tardaría alrededor de 1 día por cada 4 cajas teniendo en cuenta que se requieren alrededor de 2 horas para que el pegamento se estabilice y permita realizar la segunda operación de pegado, tarea que un solo operario puede realizar. 89 Figura 51. De izquierda a derecha, módulo cortado, módulos pegados, y caja acústica resanada y lijada. La siguiente operación es la de lijado, resanado, sellado y pulido de la caja tanto en su interior como su exterior, tarea que puede tercerizarse junto con el pegado (Figura 48). Para el desarrollo del prototipo, el costo de los acabados incluyendo la compra de chapilla de haya fue de $90.000 por caja acústica, es decir, unos $180.000 por el par. Esta tarea a gran escala podría recortar costos hasta en un 40% es decir, unos $100.000 por par, considerando que los acabados deben ser impecables y que serían realizados por un ebanista especializado. El siguiente paso, es el de ajustar los componentes eléctricos, aquí, un tercero especializado ajustaría los bornes, el interruptor, el potenciómetro, el Jack 3.5mm y la conexión directa a la corriente del amplificador, así como la conexión de éste al filtro de cruce, y finalmente al woofer y tweeter. El costo de este servicio del prototipo fue de $30.000, a gran escala podría reducirse a $15.000 incluyendo el altavoz esclavo. Finalmente se realizaría el testeo de todas las funciones, bluetooth, conexión USB y análoga, asegurándose de que no existan posibles interferencias, él último paso es el de rellenar el interior con espuma calibre 26, lana roca o bien frescasa. A continuación, algunas imágenes del prototipo final: 90 Figura 52. Detalles estéticos 91 Figura 53. Detalle conexiones tapa trasera Figura 54. Detalle conexiones eléctricas internas 92 8.11 Materiales y costo productivo de prototipo Tabla de costos por par Prototipo Cantidad Cantidad Precio por # Material/Pieza Especificaciones Medidas Precio aprovechable necesaria pieza $ $ MDF 9mm 2,4x1,8 1 46.900 1 0,81 37.989 Chapilla de 2,8m x $ $ 0,5mm 2 haya 25cm 7.500 1 0,3 2.250 Tablero $ Madera de 20mm 60x60 $ 77.000 2 café 2 4 154.000 Filtro de $ $ 2 vías 3 cruce 50.000 1 2 100.000 Pronext TS$ $ Woofer 6,5" 4 W1602 50.000 1 2 100.000 Hi-Tronic MHT$ $ Tweeter 1" 5 102 30.000 1 2 60.000 $ $ Espuma Calibre 26 1m x 1,2 7.000 1 1 7.000 Douk Nobsound NS-01G - Servicio Corte Láser - - Bornes Metalicos Amplificador 6 7 - 8 Jack 3,5 - - 9 Interruptor - - 10 11 12 13 14 15 16 Cable micro USB- USB - - Cableado - 1m Acabados - - Ing. Eléctrico - - Adhesivo Carpincol 250gr Impresión y papelería Manuales, Caja - $ 156.990 1 $ 1 156.990 $ 76.000 1 $ 2 152.000 $ 3.000 1 $ 4 12.000 $ 1.000 1 $ 1 1.000 $ 1.500 1 $ 3.500 $ 810 $ 160.000 $ 30.000 $ 5.900 $ 15.000 1 1 1 1 1 1 $ 1 1.500 $ 1 3.500 $ 1 810 $ 1 160.000 $ 1 30.000 $ 1 5.900 $ 1 15.000 $ Subtotal 999.939 93 Tabla de costos por par Escala industrial # Material/Pieza Especificaciones 1 2 2 3 4 5 MDF Chapilla de haya Tablero Madera de café Filtro de cruce Woofer Tweeter Frescasa 18mm 2,4mx1,8m 0,5mm 2,8mx25cm 20mm 0,6mx0,6m 2 vías Pronext TSW1602 Hi-Tronic MHT-102 2 rollos Douk Amplificador Nobsound NS6 01G 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Medidas Servicio CNC 6,5" 1" 7,62mx0,61m - Bornes Por docena - Jack 3,5 Por docena - Interruptor Por docena - Cable micro USB- USB Por decena - Cableado - 1m Acabados - - Ing. Eléctrico - - Adhesivo Carpincol 20kg Impresión y papelería Manuales, Caja - Precio $ 88.900 $ 7.500 $ 30.000 $ 3.000 $ 30.000 $ 10.000 $ 74.300 $ 156.990 $ 72.000 $ 1.500 $ 700 $ 1.000 $ 2.000 $ 810 $ 100.000 $ 15.000 $ 169.900 $ 5.000 Precio por pieza $ 0,2 17.780 $ 0,3 2.250 Cantidad Cantidad aprovechable necesaria 1 1 2 1 1 1 2 $ 4 60.000 $ 2 6.000 $ 2 60.000 $ 2 20.000 $ 0,08 2.972 1 1 1 2 1 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,01 1 1 Subtotal $ 156.990 $ 144.000 $ 6.000 $ 700 $ 1.000 $ 2.000 $ 810 $ 100.000 $ 15.000 $ 1.699 $ 5.000 $ 602.201 94 8.12 Evaluación sonora Se realizará una prueba referenciada en el proyecto de diseño Diseño e implementación de un sistema de refuerzo sonoro estéreo a tres vías (2006) por Federico L. Bustillo, Nicolás Mariño, y Jaime Velandia de la Universidad de San Buenaventura, en el cual la medición de respuesta de frecuencia de la caja se realiza en un espacio abierto, en este caso con el amplificador Nobsound NS-01G, 2 computadoras como generadoras de ruido blanco y ruido rosa con Adobe Audition CC y se captará la respuesta con un micrófono Behringer ECM-8000. Se realizará colocando el micrófono varias distancias, para este caso de estudio se ubicó el micrófono a 10cm, 20cm, 50cm y 100cm. Se procede a generar Ruido Rosa con cada lado del sistema (L y R) por separado, capturando en el sonómetro los valores de SPL por tercio de octava en ponderación lineal por un tiempo de 10 segundos para obtener un nivel equivalente (Leq). Se debe hacer una medición previa de ruido de fondo para garantizar que el resultado de la medición sea verídico y confiable (Bustillo, Mariño, & Velandia, 2006, p. 104) Como configuración estándar, se usó un 60% del volumen del computador y una cuarta parte del volumen del altavoz. Teniendo todo listo, se abre el programa Adobe Audition en 2 computadoras, uno de ellos producirá el ruido rosa y blanco desde la pestaña Efectos – Generar – Ruido. Figura 55. Parámetros de generación de ruido 95 Figura 56. Generador de Ruido Blanco Se procede a capturar el ruido generado a las distancias anteriormente mencionadas (10cm, 20cm, 50cm y 100cm) (Figura 57) con el micrófono y otra computadora corriendo el programa de captura de audio para su posterior análisis, se procede a generar también ruido rosa a través de la misma interfaz simplemente cambiando la opción en la pestaña “Color” (Figura 56). 96 Figura 57. Captura de ruido Con las capturas realizadas, se procede a explorar la selección del ruido captado usando la opción de análisis de frecuencia (alt + z) de Adobe Audition con una escala logarítmica (Figura 58) para conocer el promedio de respuesta de frecuencia del intervalo de tiempo de 10 segundos propuesto para la prueba. Figura 58. Análisis de frecuencia 97 Realizando clic derecho sobre la gráfica, es posible copiar todos los datos gráficos y pegarlos en Microsoft Office Excel, permitiendo así un análisis más puntual y preciso sobre ciertas curvas de interés. Para ello, se tomaron muestras del rango de ruido blanco y rosa puros graficados por Adobe Audition CC (Tablas 14 y 15). Tabla 14. Ruido Blanco puro Rango de frecuencia real Ruido Blanco 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Respuesta en frecuencia real Tabla 15. Ruido Rosa puro Rango de frecuencia real Ruido Rosa 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Respuesta de Frecuencia real Luego, se realizó el mismo procedimiento con las 4 pruebas de distancia con ambos ruidos, teniendo en cuenta el ruido de fondo. 98 Tabla 16. Prueba ruido blanco a 10cm Respuesta de frecuencia Ruido Blanco 10cm 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Respuesta de frecuencia de Ruido Blanco 10cm Ruido de fondo Tabla 17. Prueba ruido blanco a 20cm Respuesta de frecuencia Ruido Blanco 20cm 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Respuesta de frecuencia Ruido Blanco Ruido de fondo Tabla 18. Prueba ruido blanco a 50cm Respuesta de frecuencia Ruido Blanco 50cm 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Rango de frecuencia Ruido Blanco Ruido de fondo 99 Tabla 19. Prueba ruido blanco a 100cm Rango de frecuencia Ruido Blanco 100cm 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Rango de frecuencia Ruido Blanco Ruido de fondo Tabla 20. Prueba ruido rosa a 10cm Rango de frecuencia Ruido Rosa 10cm 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 Rango de frecuencia Ruido Rosa 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Ruido de fondo Tabla 21. Prueba ruido rosa a 20cm Rango de frecuancia Ruido Rosa 20cm 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 Rango de frecuencia Ruido Rosa 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Ruido de fondo 100 Tabla 22. Prueba ruido rosa a 50cm Rango de frecuencia Ruido Rosa 50cm 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Rango de frecuencia Ruido Rosa Ruido de fondo Tabla 23. Prueba ruido rosa a 100cm Rango de frecuencia Ruido blanco 100cm 120 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Ranngo de frecuencia Ruido Rosa 9 10 11 12 13 14 15 Ruido de fondo Para comprobar la respuesta de una alta fidelidad se realizó una gráfica comparativa entre los ruido blanco y rosa puro con la respuesta captada por el micrófono a 100cm de distancia, ya que suele ser la distancia general a la que suelen ubicarse los monitores. 101 Tabla 24. Comparativo Blanco puro por el captado Comparativo Ruido Blanco Real vs Ruido Blanco a 100cm 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 630 Ruido Blanco Real 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Ruido Blanco a 100cm Tabla 25. Comparativo Rosa puro por el captado Comparativo Ruido Rosa Real vs Ruido Rosa a 100cm 120 100 80 60 40 20 0 0 40 80 100 160 250 400 Ruido Rosa Real 630 1000 2500 4000 6300 10000 16000 22000 Ruido Rosa a 100cm Podemos concluir después de un análisis breve de las gráficas que se acerca mucho a la frecuencia pura, por lo cual se puede deducir que tiene una muy buena fidelidad de reproducción de sonido, comprobando así la hipótesis planteada. 8.13 Viabilidad comercial La viabilidad comercial permitió hacer un paralelo comparando la promesa de valor con los resultados obtenidos hasta la fecha. 102 Figura 59. Validación comercial En primer lugar, se mejoró significativamente el atractivo estético a través de una exploración formal técnico-productivamente viable en la región, así mismo, la practicidad del amplificador fue satisfactoriamente resuelta a través de algunos beneficios como una gran potencia (50W) en un tamaño compacto, ofreciendo también enlazar dispositivos móviles a través de tecnologías inalámbricas (Bluetooth). La calidad de sonido fue comprobada con el prototipo, a pesar de poseer un precio relativamente alto, comparado con otras tipologías más económicas, el valor estético y funcional agregado permite amortiguar los sobrecostos que devienen de la complejidad electroacústica. La reparabilidad del dispositivo se hace viable a través de la manufactura local, así como la del uso de componentes que pueden ser asequibles en la región, lo que también permite personalizarlo a través de la compra de piezas con características mejores o marcas más reconocidas. 103 8.14 Desarrollo de Marca “Lambda” Para el desarrollo de la marca Lambda se generó un concepto a partir del análisis de tipologías (Figura 49), en el cual se tuvo en cuenta el uso de simbología, así como de tipografías que denotan estilo y seriedad. Figura 60. Análisis de tipologías de distintas marcas de altavoces Hi-Fi hechos a mano Posteriormente se escogió un concepto, extraído a partir de la longitud de onda, que se representa con la letra griega lambda, λ, y se define como “la distancia entre dos perturbaciones sucesivas en el espacio. (Miraya, 1999, pp. 5-6) La onda puede ser repetitiva, simétrica, frecuente, unida y constante, éstos valores se verán reflejados más adelante luego de realizar un estudio formal por medio de la repetición, rotación, espejo, abstracción y geometrización de la letra lambda. Figura 61. Experimentación con el módulo 104 Se plantea usar figuras geométricas para construir lambda, como se puede ver en la figura 53, se usan rectángulos, círculos, triángulos y cuadrados para construir de nuevo el módulo. Figura 62. Geometrización de lambda Con el módulo construido se reflejó para crear finalmente el isologo de Lambda (Figura 54), el cual al ser repetido horizontalmente genera una onda repetitiva, simétrica, frecuente, unida y constante, tal y como se mencionó en un principio (Figura 55). Figura 63. Isologo de Lambda Figura 64. Isologo repetido horizontalmente, se representa la onda resaltada en rojo 105 Finalmente se realizó un estudio con algunas tipografías, como Jeebra condensed, Condition regular, Maggetas y Omologo personal. Figura 65. Estudio de tipografías Se optó por usar Magettas, ya que guarda una correlación con el isologo, denotando elegancia y un estilo moderno. Figura 66. Versiones permitidas de uso de la marca Lambda Valores: Ritmo, constancia, unión y tradición 106 Misión: Reducir el costo de los altavoces Hi-Fi para hacerlos más asequibles a la población regional, así como ofrecer un valor estético diferencial que marque una nueva tendencia en sonido y diseño con tradición. Visión: Ser la empresa líder en manufactura y diseño local de altavoces Hi-Fi, así como ser referente nacional en calidad, estética y diseño. Principios: Estética, confianza, servicio, empatía, garantía y responsabilidad ambiental. Servicios: Con el desarrollo y consolidación de la marca y la empresa, se plantea la opción de poder realizar cajas acústicas a pedido, permitiendo un constante estímulo en diseño formal-estético, así como también cumplir con los requerimientos funcionales que el usuario asegure pertinentes en la configuración de su altavoz, de esta manera, se hace posible innovar en diseño y servicio a partir de la afinación de la caja acústica al entorno específico del usuario, ajustándose al ambiente o espacio en el cual se dispondrá bien sea como sistema de entretenimiento o sistema de monitoreo de audio, cumpliendo con el factor de personalización al poder optar por distintos acabados, formas y componentes de audio (filtros, woofers, tweeters, amplificadores, etc.). 8.15 Conclusiones A partir de la investigación se pudo concluir lo siguiente: • Es viable reducir el costo de los dispositivos de audio de alta fidelidad mediante el diseño y la manufactura local de las cajas acústicas, así como el uso de componentes de fácil consecución en el mercado regional, obteniendo una muy buena respuesta de frecuencias comparables con las del sonido profesional. • A partir de la investigación se concluye la viabilidad de minimizar la complejidad técnico-productiva de las cajas acústicas, sin embargo, resta un valor estético que podría ser un diferencial clave aprovechable para destacar frente a la competencia, además éstas pueden ser elaboradas mediante procesos semi-industriales, semi-artesanales o una combinación de ambos, permitiendo así la producción a mediana y gran escala. 107 • La experimentación con la madera arrojó interesantes posibilidades para generar cajas acústicas formal-estéticamente más atractivas, así como la opción de usar nuevos materiales como la madera de café en el proceso de manufactura de las cajas acústicas cumpliendo con estándares de calidad de sonido. • La serialización desde tecnologías de la producción local de cajas acústicas es posible ya que la complejidad es relativamente baja, reduciendo los costos de elaboración drásticamente, sin embargo, la propuesta formal estética planteada, a pesar de generar gastos extra, genera en un equilibrio que desde una perspectiva de relación calidad estética/mayor costo, podría ser aceptada por el usuario. • El diseño de las cajas acústicas desde la perspectiva de la usabilidad y la practicidad se debe retroalimentar con una comprobación directa con el usuario más profunda, posibilitando así una nueva iteración mejorada a partir de las recomendaciones realizadas, mejorando la calidad de los componentes, disposición de elementos como puertos, botones, perillas etc. • Es posible encontrar un balance de sonido de alta fidelidad a través de una adecuada configuración, geometría y volumen de las cajas acústicas, además de poder realizar pruebas de sonido mediante el software y el hardware adecuado. 108 9. Referencias y bibliografía Audio.Ad, & OhPanel. (2015). Estudio del audio digital en Colombia. Bogotá: Revista P&M. Recuperado el 29 de mayo de 2017, de http://blog.audio.ad/wpcontent/uploads/2015/04/estado_del_audio_digital_2015_audioad.pdf Beranek, L. (1969). Acustica. Buenos Aires: Hispano americana S.A. Buitrago, J. (12 de marzo de 2018). Entrevista sobre componentes de cajas acústicas y sus características. (M. Giraldo, Entrevistador) Bürdek, B. (1994). Diseño: Historia, teoría y práctica del Diseño Industrial. Barcelona: Gustavo Gili. Bustillo, F., Mariño, N., & Velandia, J. (2006). Diseño e implementación de un sistema de refuerzo sonoro estéreo a tres vías. Bogotá: Universidad de San Buenaventura. Carrión, A. (2001). Diseño acústico de espacios arquitectónicos. . Catalunya: Edicions UPC. Colorado, L. M. (22 de marzo de 2017). Entrevista a Luisa M. Colorado, comunicadora social y periodista. (M. Giraldo, Entrevistador) Delaleu, C., & Delaleu, H. (1994). Altavoces y Cajas acústicas. Madrid: Paraninfo. Diffusion. (25 de noviembre de 2014). Lanzamiento Renkuz-Heinz y primera sala Dolby Atmos en Colombia. Diffusion Magazine, S/P. Recuperado el 24 de mayo de 2017, de http://www.diffusionmagazine.com/index.php/nosotros/noticias/383lanzamiento-renkus-heinz-y-primera-sala-dolby-atmos-en-colombia Financiero. (14 de junio de 2015). Sony apuesta por el mercado de "audiófilos" en México. El Financiero, pág. S/P. Recuperado el 20 de mayo de 2017, de http://www.elfinanciero.com.mx/empresas/sony-apuesta-por-el-mercado-deaudiofilos-en-mexico.html Kuttruff, H. (2007). Acustics: An introduction. Londres: Taylor and Francis. Miraya, F. (1999). Acústica y sistemas de sonido. Rosario: Universidad del Rosario. Norman, D. (1990). Psicología de los objetos cotidianos. Madrid: Nerea. PCMag. (s.f.). Definición de audiófilo. Audiophile. Recuperado el 29 de mayo de 2017, de http://www.pcmag.com/encyclopedia/term/38179/audiophile Peña, G. A. (22 de 03 de 2017). Entrevista a Gustavo A. Peña, diseñador industrial. (M. Giraldo, Entrevistador) Ramos, J. D. (31 de marzo de 2018). Entrevista en contexto acerca del sonido de alta fidelidad y su importancia. (M. Giraldo, Entrevistador) 109 S/A. (17 de junio de 2013). Geneva, un nuevo jugador en equipos de audio de alta calidad. El tiempo, pág. S/P. Recuperado el 23 de mayo de 2017, de http://www.eltiempo.com/archivo/documento/CSM-12876831 Semana. (10 de Agosto de 2015). Lo que los colombianos pagan por un sistema de audio. Semana. Obtenido de Revista Semana: http://www.semana.com/tecnologia/articulo/sistemas-de-audio-de-alta-gama-mascostosos/442917-3 Serco.Ltd. (2001). TRUMP project. Recuperado el 30 de junio de 2017, de usabilitynet: www.usabilitynet.org/trump/methods/recommended/index.htm