Características de Amplificadores y Altavoces

Características de Amplificadores

• Potencia de Salida: Potencia eléctrica que proporciona a los altavoces sin distorsión.
• Respuesta en Frecuencia: Relación entre la señal de entrada y la señal de salida.
• Distorsión: Señales no deseadas añadidas a la señal original.
• Relación Señal/Ruido: Diferencia en decibelios (dB) entre la señal útil y el ruido de fondo.
• Sensibilidad: Nivel mínimo de señal de entrada necesario para producir la máxima potencia de salida.
• Impedancia:
  • De entrada: Elevada para asegurar una buena adaptación entre el amplificador y la fuente de audio.
  • De salida: Carga mínima que debe conectarse al amplificador.
• Diafonía: Interferencia de un canal en otro.

Características de Altavoces

• Sensibilidad: Nivel de presión sonora a 1 metro de distancia con una entrada de 1 vatio.
• Potencia: Energía por unidad de tiempo que el altavoz puede manejar.
• Impedancia (Z): Oposición del altavoz a la corriente alterna.
• Cobertura: Ángulo de dispersión del sonido.
• Rendimiento: Porcentaje de la energía eléctrica convertida en energía acústica (típicamente entre 1% y 5%).
• Distorsión: Diferencia entre las señales de entrada y las señales reproducidas.

Tipos de Altavoces

Altavoz Electro dinámico

Basado en el movimiento de una bobina móvil y una membrana dentro de un campo magnético creado por un imán.

• Radiación Directa: El diafragma irradia directamente el aire.
• Radiación Indirecta: Utiliza un dispositivo entre el diafragma y el aire.

Consideraciones de Diseño

• Cortocircuito Acústico: Cancelación del sonido debido al movimiento del diafragma hacia afuera y hacia adentro.
• Caja Bass Reflex: Refleja las bajas frecuencias para extender la respuesta en graves.
• Columnas Acústicas: Arreglo de varios altavoces iguales para mejorar la directividad.
• Altavoz de Bocina: Utiliza una superficie amplia para amplificar el sonido; el motor de compresión es un altavoz electrodinámico de bobina móvil.
• Megáfono: En bajas frecuencias, la boca del megáfono debe ser aproximadamente la cuarta parte de la longitud de onda emitida por el altavoz.

Componentes y Funciones en Sistemas de Audio

Amplificadores

Un amplificador recibe una señal de entrada y la amplifica en dos etapas principales: preamplificación y amplificación de potencia.

• PHONO: Para tocadiscos de vinilo.
• TUNER: Para sintonizador de radio.
• TAPE: Para reproductor de casetes.
• CD: Para reproductor de CD.
• AUX: Entrada auxiliar para otros dispositivos.
• MIC: Para micrófono.

Preamplificador RIAA

Aumenta las frecuencias graves y disminuye las frecuencias agudas, utilizado en la entrada de phono para la conexión de discos de vinilo.

Controles de Tono

Filtros que modifican la respuesta en frecuencia del amplificador.

• Bass: Frecuencias bajas.
• Treble: Frecuencias altas.

Control de Audibilidad (Loudness)

Compensa la respuesta en frecuencia del oído humano a bajos volúmenes.

Control de Balance

Cambia la cantidad de señal enviada a cada altavoz, permitiendo regular el volumen individualmente.

Ecualizador Paramétrico

Permite modificar la ganancia, la frecuencia central y el ancho de banda del filtro.

Ecualizadores Semiparamétricos

Permiten ajustar la frecuencia y la ganancia, pero no el factor de calidad (Q).

Filtros Ranura (Notch)

Filtros de tipo banda eliminada con un ancho de banda estrecho y una atenuación elevada.

Compresor

Atenúa las señales de entrada que exceden un nivel de señal predefinido.

Relación de Compresión

La atenuación que se aplicará a la señal cuyo nivel sobrepase el umbral especificado.

Mezclador

Equipo formado por varios canales de amplificación donde se procesa la señal.

Conexiones de Entrada

• Entrada de MIC: Para dispositivos de bajo nivel y baja impedancia, utiliza conexiones XLR balanceadas.
• Entrada de Línea: Para dispositivos de alto nivel y alta impedancia, permite la conexión de otros equipos al mezclador.

Bus de Mezcla Principal (Master)

Recoge la mezcla de las señales asignadas al bus, controla la señal y la suministra a la salida.

Buses de Subgrupos

Un punto de mezcla intermedio entre la entrada y la salida.

Monitorización

Para el control de la mezcla de los diferentes canales.

• Pre-Fader: Escucha anterior al fader.
• After-Fader: Escucha posterior al fader.

Medidor VU

Indica el nivel de señal de salida, midiendo de -20 a +3 VU.

Potencia Acústica Necesaria

Depende del nivel acústico deseado, el volumen del espacio, los materiales, el ruido de fondo, el rendimiento de los altavoces y el rendimiento de la red eléctrica.

• Relación Señal/Ruido: Un sistema de megafonía debe garantizar la calidad del sonido de los mensajes. Para obtener un buen nivel acústico, el nivel de presión sonora debe estar por encima del nivel de ruido en al menos 10 dB.
• Desequilibrio del Nivel Sonoro: Afecta la calidad del sonido. Se deben evitar diferencias elevadas de presión sonora en el recinto (menos de 6 dB).

Tipos de Instalaciones de Sonido

• Amplificación y Control Centralizado: Los amplificadores, el control de volumen, la distribución de zonas y las fuentes de sonido están juntos, y los altavoces están distribuidos. Baja impedancia (directamente al amplificador) o alta impedancia (con transformadores en el amplificador y en el altavoz).
• Amplificación Centralizada y Control Distribuido: Los amplificadores están en un mismo sitio, pero cada sala tiene control de volumen y activación de las fuentes sonoras mediante dispositivos de control.
• Amplificación y Control Distribuido: Descentralizados, con una central de sonido conectada a la fuente de sonido y amplificadores repartidos por la instalación para evitar interferencias y ruido.
• Instalación Mixta: Combina partes de la instalación con amplificación centralizada y descentralizada, permitiendo un control distribuido.

Desadaptación de Impedancias

La máxima potencia de un amplificador se consigue cuando la impedancia de los altavoces es igual a la impedancia mínima del amplificador. Si la impedancia de los altavoces es mayor, recibirán menos potencia; si es menor, se pueden dañar.

Líneas de Tensión Constante

Se utilizan para reducir las pérdidas en largas distancias. Utilizan un transformador de audio en el amplificador que eleva la tensión (50, 70 o 100V) y otro en el altavoz. Al aumentar la tensión, se reduce la corriente y las pérdidas. La tensión vuelve a su valor original mediante el transformador del altavoz.

Control de Volumen

Se utiliza para regular el volumen en las zonas deseadas. Es un atenuador que se coloca entre la línea de 100V y el transformador, reduciendo la potencia que llega a los altavoces.

Niveles de Sonorización

Para calcular el número de altavoces necesarios:

• Nivel 1: Para palabra, distribución uniforme del nivel sonoro hasta 3 kHz.
• Nivel 2: Para palabra y música, distribución uniforme hasta 5 kHz.
• Nivel 3: Música de alta calidad, superior a 5 kHz.

Bus del Sistema

Conjunto de conductores que distribuye las señales a baja tensión, la alimentación (12-16V) y las señales de control.

• Tensión de Alimentación de CC: Alimenta los componentes.
• Señal de Audio L1r1L2r2: Dos hilos estéreo o uno mono.
• Señales de Telecontrol: Puesta en marcha remota de la fuente de sonido por la misma línea que el audio.
• Señal de Audio Analógica: Para transmitir mensajes de aviso.
• Señales Digitales: Línea de control digital para intercomunicación y para activar los mandos de regulación.

Mandos de Regulación

Amplifican la señal de sonido, encienden, apagan, controlan el volumen y seleccionan el canal. Pueden ser de varios canales, estéreo o mono.