Altavoces "de alta impedancia"
Los altavoces utilizados en este sistema no vienen designados por su impedancia, sino por la potencia absorbida a la tensión de la linea.
Si disponemos de un amplificador de alta impedancia de 120 W (RMS) y linea de 100V, tendremos que tener en cuenta que la suma de las potencias de los altavoces no debe exceder nunca la potencia nominal del amplificador, de lo contrario se podría quemar. Ejemplo:
Se aprecia en la imagen que la suma de las potencias de los altavoces da 120W, justo la potencia del amplificador, podemos poner menos altavoces, lo que no podemos es poner mas.
Veamos porque:
Primeramente podemos calcular la impedancia del amplificador de la siguiente manera:
Podemos calcular la impedancia aparente del altavoz frente a la linea de 100V de la siguiente manera:
Cada uno de los 6 altavoces tiene una impedancia de 500 Ohmios, como están en paralelo, la impedancia total de la linea es de justamente la del amplificador 83,33 ohmios, de poner otro altavoz, la impedancia bajaría mas y el amplificador trataría de entregar mas potencia y mas intensidad y se quemaría. Lo mismo ocurre con los amplificadores de baja impedancia, si un amplificador te dice que entrega 200w a 8 ohmios y tu le conectas un altavoz de 4 ohmios, el amplificador intentara darte 400w (el doble) de potenica, y como no esta preparado para ello, terminan saltando las protecciones del amplificador o en el peor de los casos se quema.
Amplificadores de alta impedancia.
Estan dotados de un transformador de salida que eleva la tensión a valores de 100 V (Europa).
Estan dotados de un transformador de salida que eleva la tensión a valores de 100 V (Europa).
Podemos encontrarnos con amplificadores que tienen por ejemplo 2 zonas de 100v o más, permitiéndonos así poner mas altavoces.
Cálculo del número de altavoces de un local.
Atendiendo al nivel de sonorización:
Atendiendo al nivel de ruido del local.
Supongamos que queremos sonorizar una habitación grande de 25 m x 10 m (250 m2). La habitación tiene 3,5 metros de altura y deseamos difundir música con alto nivel de calidad (nivel de sonoridad III). La siguiente tabla nos facilita la vida:
Podemos ver que para una altura de 3,5 y un nivel de calidad III, cada altavoz tendrá que cubrir una superficie de 25 m2 y deberán estar separados uno del otro 5 metros.
Para calcular el numero de altavoces necesario, solo tenemos que dividir la superficie total de la habitación, en este caso, 250m2 entre la superficie que debe cubrir cada altavoz dada por la tabla anterior, en este caso 25m2, esto da 10 altavoces.
Como elegir la potencia (W) de los altavoces
Siguiendo con el ejemplo anterior donde queríamos sonorizar una habitación de 25x10x3,5 (volumen 875m3) con 10 altavoces, la pregunta lógica es de cuanta potencia en W debe ser cada altavoz.
Para ello recurrimos a la siguiente tabla:
Primeramente nos damos cuenta de que nuestro volumen (875m3) no esta en la tabla, si que vemos que para un local de 800m3 la potencia total del conjunto de los 10 altavoces seria 32 W (para un nivel de ruido en dB de 80) y de 60 W para un volumen de 1600 m3.
Para el calculo de la potencia para un volumen de 875 m3 debemos interpolar de la siguiente manera:
Si te parece mucho rollo la formula anterior, puedes hacer una simple regla de 3:
Sección del cableado de la linea altavoces.
Gracias a la siguiente tabla (6.6) podemos determinar la sección del cable en función de la potencia que vaya a circular por él y la longitud del mismo.
Para entenderlo mejor, tenemos el siguiente ejemplo (6.19) donde podemos analizar el tramo mas desfavorable (6-7, linea de distribución principal, es decir, la linea que va del amplificador al primer altavoz o a la primera caja de registro).
Para el tramo (1-2) nos damos cuenta de que solo va a circular por él 4 w, es decir, la potencia un solo altavoz.
Para el tramo 2-3, circularán la potencia de 2 altavoces, es decir, 8 w. Y así hasta llegar al tramo mas desfavorable.
En nuestro ejemplo, usaremos 0,75 mm2 para cada uno de los tramos.
Diámetro de los tubos.
En función del numero de pares bifilares y de la sección del cable.
Micrófonos
Características
Respuesta en Frecuencia.
El Micrófono ideal tendría una respuesta en frecuencia totalmente plana en el rango audible (20-20000 Hz). Es decir, no colorea el sonido "realzando" ciertas frecuencia y "atenuando" otras.
En la practica, esto no ocurre, como se puede ver en el gráfico anterior, se ve como el micrófono solo tiene una respuesta mas o menos plana desde los 300 Hz hasta los 2000 Hz, se atenúan las frecuencias por debajo de los 200 Hz y se realzan las frecuencias por arriba de los 2000 Hz.
Sensibilidad.
Calculando la sensibilidad del Shure beta58
FORMULA.
Imaginemos un micrófono con una sensibilidad de -48 dB, este tendría en mV una sensibilidad de 3,98 mV, nos fijamos que la sensibilidad nos la dan en números negativos, cuanto mas cerca estemos del 0, mayor sensibilidad tendrá el micrófono, en este caso -48 es mayor que -51.
La sensibilidad de un micrófono varia con la frecuencia, pero también con la dirección de procedencia de la onda sonora ( por ejemplo un micrófono cardioide).
Analizando las especificaciones del legendario Shure SM 58
* Directividad. (Patrón Polar).
En este caso, el Shure SM58 se trata de un micrófono cardiode, como se aprecia en la figura, es poco sensible a los sonidos que proceden de los laterales y sensibilidad nula en la parte trasera.
* Impedancia.
Los micrófonos de impedancias altas (1 Kilomio ohmios) proporcionan tensiones de salida mas elevadas (hasta 30mV), pero apenas se utilizan ya que producen elevadas perdidas en los cables, no pueden utilizar en distancias superiores a 10 m.
Los micrófonos de baja impedancia (hasta 600 ohmios) con tensiones de salida menores (entorno a 1 mV), estos permiten utilizar cables de hasta 100 m siempre que sean apantallados y con conexión balanceada.
* Alimentacion Phantom.
Los micrófonos de condensador necesitan una tensión de alimentación externa para su correcto funcionamiento, ésta se proporciona a través del propio cable de conexión por donde se transmite la señal. Los valores de alimentación están comprendidos entre 9 V y 48 V, corriente continua.
Soporte para Micrófono.
Efecto de proximidad
A medida que acercamos el micrófono a la fuente se produce un realce de baja frecuencia. Este efecto aporta cuerpo y redondez a los sonidos y aumentan la relación entre la señal útil y el ruido de fondo.
Problemas de fase, cancelaciones.
Dos señales son coherentes si son idénticas, si solo difieren en un retardo o si solo difieren en amplitud.
Las señales con un alto grado de coherencia (señales muy similares) producen cancelaciones al ser sumadas si no están en fase mientras que las menos coherentes no se cancelan entre si.
Si las señales están en fase, lógicamente se suman. Al sonorizar una fuente con mas de un micrófono (que no estén a la misma distancia de la fuente), pueden aparecer problemas de fase que produzcan cancelaciones en determinadas frecuencias.
Resulta interesante ubicar el segundo micrófono a la misma distancia de la fuente que el primero o a una distancia mínima que sea superior al triple de la distancia de la fuente al primer micrófono, es decir, lo suficientemente lejos como para reducir la coloración del filtro peine. Por ejemplo, si el primer micrófono está a 20 cm de la fuente, el segundo micrófono debe estar a 60 cm de la fuente.
Balanceo de la Señal.
Para transportar señales de audio de bajo nivel (como puede ser la de un micrófono) a largas distancias, se hace necesaria la utilización de lineas de transmisión balanceadas, ya que el ruido le puede afectar mucho mas que si fuera una señal de linea.
La siguiente ilustración explica de forma gráfica el balanceo de la señal:
El dispositivo de salida produce dos copias de la misma señal, una de las cuales esta invertida (pin 3); si existe interferencia se produce de igual manera en las dos señales que se transportan por el cable; en el dispositivo de destino la señal invertida (pin 3) se invierte, con lo que se aumenta la ganancia en primer lugar y, en segundo, se eliminan los ruidos al sumar dichas interferencias invertidas en fase.
Conectores para transportar la señal Balanceada.
XLR.
Jack 6.3mm (1/4).
Caja Directa (DI).
La caja directa nos sirve, en términos generales, para llevar una señal desbalanceada de nivel de línea a una señal balanceada con nivel de micrófono. La Caja Directa funciona como PAD (atenuador) al transformar la impedancia y bajarla a nivel de micrófono, aunque también hay cajas que como agregado pueden adquirirse con diferentes grados de atenuación (por ejemplo -10 dB, -20 dB, y -30 dB).
Adaptar impedancias: desde una impedancia de entrada alta hasta una impedancia de salida baja. Esto nos permite conectar instrumentos como una guitarra, un bajo o un teclado a una entrada de micrófono (consola, interfaz de audio, etc)
Balanceo de señales: El uso de cables desbalanceados como son los cables de instrumento (plug ¼”) en largas distancias (aprox. mayor a 7m) puede provocar interferencias de radio frecuencias, vaya, tendrías una “antena” conectada a tu instrumento y a tu consola. La DI sirve para cancelar el ruido inducido (ondas de radio, interferencia electromagnética, etc) en el cable por donde pasa nuestra señal.
Aislación galvánica: nos permite anular el paso directo de corriente entre el instrumento y el circuito mediante el principio de inducción electromagnética de los transformadores. Esto sirve como medida de seguridad y haciendo de “ground-lift”, es decir separando las masas que están a ambos lados de la caja directa.
Ventaja de la DI. Permite distribuir la misma señal que viene del instrumento a 2 destinos diferentes. Una situación típica es la siguiente: el músico necesita conectar su instrumento a su amplificador personal, pero el ingeniero necesita que la señal del instrumento sea llevada a la consola para hacerla sonar en el PA. La Caja Directa tiene una salida paralela (llamada “Thru”) con la misma señal que entra, sin atenuarla y que puede ser llevada al amplificador y también la salida balanceada que va a ser llevada hacia la consola.
– Algunos modelos de cajas directas incluyen interruptores como son:
• Ground/lift corta la punta #1 (malla, tierra). El interruptor ground/lift se utiliza para eliminar zumbidos. Se recomienda colocarlo en la posición ground, y a menos que exista un zumbido, debe colocarse en la posición lift, para intentar eliminarlo.
• PAD atenuador de señal. El interruptor PAD se utiliza para disminuir el nivel de señal de algún instrumento (-10 dB / line level) al nivel de un micrófono (-40 dB / mic level) y así evitar saturar el canal de entrada de la consola.
• HPF filtro de bajas frecuencias. El interruptor HPF (high pass filter, filtro de paso alto), elimina las bajas frecuencias en la señal de audio (esto puede ser conveniente en algunos instrumentos musicales electrónicos para que la señal sea más limpia).
Feedback.
Realimentación, acoples, efecto larsen.
(1) La voz emitida por el cantante es recogida por el micrófono convirtiéndola en una señal eléctrica.
(2) Esta señal viaja hasta nuestro sistema de amplificación dónde se incrementa su amplitud y se envía hacia los monitores.
(3) El sistema de altavoces se encarga de transformar las potentes señales eléctricas en movimientos oscilatorios que dan lugar al sonido.
(4) Parte del sonido producido por los altavoces es recogido de nuevo por el micrófono, creando una señal eléctrica, que es otra vez es amplificada.
(5) Si la señal recibida por el micrófono es mayor que la señal original, entonces entraremos en un bucle sin fin en el que la señal eléctrica que alimenta al altavoz crecerá en cada ciclo, pudiendo llegar a causar graves daños tanto en los altavoces como por supuesto en los oídos de los presentes
Distancia de la fuente al micrófono.
Cuanto mas cerca este el orador o cantante del micrófono, mayor sera el nivel registrado por el micrófono y por tanto menor sera la ganancia necesaria y la probabilidad de acople. De esta manera el micrófono se centrara en captar la voz y no el ambiente donde precisamente esta el campo de actuación del altavoz.
Suele ocurrir que el orador o cantante empieza a separar el micrófono de su boca, nosotros empezamos a dar mas ganancia y es justo en ese preciso instante cuando el micrófono empieza a captar mas ambiente y las probabilidades de acople aumentan.
Evitar una ganancia excesiva en nuestro sistema de amplificación es una de las claves para evitar problemas: a mayor ganancia, más facilidad de acople.
Utilizar micrófonos direccionales.
Cuanto mas directivos sean, menor reverberación recogerán, y por ello menor sera el nivel general o ambiente recogido, reduciendo de esta manera la probabilidad de acople.
Un micrófono direccional es menos propenso a la retroalimentación por solo captar hacia donde se dirija su capsula.
Lo ideal son micrófonos cardioides, supercardioides o hipercardioides.
Colocación de las cajas acústicas y directividad de las mismas.
Las cajas acústicas deben estar orientadas hacia los ángulos de mínima captación de los micrófonos para que sea menor la posibilidad de acople.
Reverberacion.
Cuanto mayor sea la reverberación, mayor sera el nivel de presión, y por tanto la probabilidad de acople.
Numero de micrófonos abiertos.
Cuanto mas micrófonos haya abiertos, mas probabilidades de que se produzca la realimentacion.
Ecualizar.
El uso de ecualización permite reducir la ganancia de aquellas frecuencias problemáticas, en las cuales nuestro sistema presenta picos de ganancia.
Respuesta en frecuencia de micrófonos y cajas acústicas.
Si existen picos en la respuesta en frecuencia de cualquiera de ellas, esas frecuencias tenderán a mostrar acolpes las primeras.
Otro causa del feedback es debido a otro fenómeno conocido como “los modos acústicos de una sala”, que no es mas que los puntos específicos donde se escucha con mayor o menor volumen el audio emitido por la geometría del lugar y si en esos lugares se monta el equipo, entonces se produce el acople, pero con tan solo mover el equipo se resuelve el problema.
Para que exista una buena transmisión de señal entre dispositivos, la impedancia de entrada siempre tiene que ser mayor que la impedancia de salida de la fuente. Cuanto mayor sea la diferencia, mejor.
Por ejemplo, los micrófonos de baja impedancia presentan un valor comprendido entre 100 ohmios y 600 ohmios de impedancia de salida, por eso la entrada de micrófono de la mesa presenta una impedancia de entrada de 3000 ohmios.
Impedancias tipicas:
Impedancia de entrada de Mic 3K
Impedancia de entrada de Line 10 K
Impedancia de entrada de Amplificador 20 K
Niveles de Señal Típicos.
Nivel de Micrófono. Nivel de señal generada por un micrófono. Generalmente se encuentra cercano a 2 mV.
Nivel de Linea. Existen dos tipos de señal de linea. Por un lado está la señal de linea domestica -10 dBv (316mV) y por otro tenemos el nivel de linea profesional +4 dBu (1,23V).
Vumetro de la Mesa de Mezclas
Los VU meters ‘serios’ están además calibrados y rotulados de forma tal que se puede saber qué nivel de señal eléctrica promedio los atraviesa. En su escala en decibelios, el nivel 0 VU debería corresponder a una señal de nivel +4dBu, que es un valor estándar en interfaces audio del que hemos hecho presentación en otro tutorial acerca de los niveles estándar de línea +4dBu y -10dBV. Pese a todo, debería consultarse en el manual de cada equipo qué es lo que realmente indica la posición 0 VU, puesto que hay equipos que lo hacen corresponder a 0 dBu (y más raramente a otros valores) en lugar de a +4 dBu. En algunos casos veréis de hecho que no usan el nombre 'VU meter' sino 'dB meter' y siempre conviene conocer la correspondencia real.
dBV
Sumar dB.
Ecualización.
La idea es aprender a usar el ecualizador para producir atenuaciones en las frecuencias que no aporten al sonido de la voz o que perjudican su inteligibilidad en el contexto de la mezcla. Esta técnica se conoce como ecualización sustractiva y es la mejor forma de usar el EQ para lograr resultados limpios y transparentes, alejados de la distorsión.
Cuidar cantidad de atenuación: para lograr un buen balance frecuencial en las voces, hay que atenuar lo justo y necesario, excedernos puede suponer la pérdida de características esenciales como el cuerpo, la calidez, la presencia, etc. Atenuaciones entre 3 y 6 dB suelen ser suficientes.
Filtro paso Alto.
Frecuencias medias bajas: la zona entre 200 y 400 Hz es particularmente problemática y candidata a ser atenuada siempre. En esta zona hay acumulaciones que producen un sonido opaco y poco claro. Atenuar en esta zona suele aclarar el sonido de la voz y darle más presencia a la misma en la mezcla.
Frecuencias nasales: si tenemos que ecualizar una voz nasal, podemos atenuar la frecuencia problemática buscándola entre los 500 y 700 Hz.
Frecuencias sibilantes: para eliminar el exceso de sibilancia en las voces, podemos atenuar buscando la frecuencia entre 3 y 8 kHz.
Si usamos bien la técnica vamos a ser capaces de mejorar el sonido con un mínimo de efectos colaterales sobre el timbre, lo que suele ser algo deseable, en especial sobre las voces.
Amplificadores.
Como regla general, la potencia de salida del amplificador debe exceder la capacidad de los altavoces en un 30%.
¿Cuanta potencia necesito?
Características
Impedance (Impedancia).
Este Amplificador puede trabajar tanto a 8 como a 4 ohmios. NUNCA se debe hacer trabajar a un amplificador por debajo de esta impedancia ya que se quemaría.
Power Output (Potencia de Salida).
Potencia que puede proporcionar a los altavoces, sin que se produzca distorsión en la señal. Este dato se basa en determinados niveles de distorsión harmonica total (THD). Por ejemplo, en este caso, la potencia de salida es con 1% de distorsión.
Existen diferentes maneras de especificar la potencia de salida, la mas importante es la potencia eficaz o RMS.
Este Amplificador puede trabajar tanto a 8 como a 4 ohmios. NUNCA se debe hacer trabajar a un amplificador por debajo de esta impedancia ya que se quemaría.
La potencia de salida de un amplificador varia según la impedancia de carga del altavoz conectado. Por ejemplo, imaginemos un amplificador que proporciona 100W a 4 ohmios de carga. Si ahora conectamos un altavoz de 8 ohmios, el amplificador entregara 50 W.
El problema surge cuando conectamos un altavoz de impedancia menor a la que el fabricante indica. Si conectamos un altavoz de 2 ohmios, el amplificador tratara de entregar 200w y lo mas seguro es que se queme.
Distorsión.
Este parámetro evalúa el nivel de señales no deseadas presentes a la salida de un amplificador. Hay dos tipos de distorsión a tener en cuenta en un amplificador:
Distorsión Armónica total (THD).
Los fabricantes pueden especificarla para una frecuencia de prueb (por ejemplo 0,01% a 20 KHz) o para toda la banda, en cuyo caso se especifica la peor de las obtenidas.
Es de esperar un valor típico por debajo del 0,5% para una frecuencia de 1 kHz. La distorsión crece a medida que aumenta la potencia de salida del amplificador.
Distorsión de intermodulación (IMD).
Ocurre cuando elementos no lineales, como transistores, producen a su salida frecuencias inexistentes a su entrada. Se esperan valoires pequeños de distorsion del orden de 0,1 %
Frequency Response (Respuesta en frecuencia).
Es deseable una respuesta plana en el margen de frecuencias audible (desde 20 Hz a 20 kHz). En este amplificador, se mantiene constante la amplificación en este rango de frecuencia con solo una variación de ±0,1dB, ciertamente está muy bien.
Damping Factor.
Factor Damping o de amortiguamiento: es el cociente entre la impedancia del altavoz conectado al amplificador y la impedancia de salida de la etapa de potencia (décimas de ohmio).
Este factor establece la capacidad del amplificador de frenar al altavoz cuando cesa la señal aplicada, de forma que no se quede vibrando a su frecuencia de resonancia. Un valor 100 está bien, cuanto mayor sea mejor, pero más de 300 podría implicar problemas en la etapa de potencia, ya que podrían saltar las protecciones por sobre tensión de la misma (detección de cargas inductivas).
Input Sensitivity (Sensibilidad).
Es el nivel de tensión eficaz (VRMS) que se necesita aplicar en la entrada del amplificador para obtener la potencia máxima (nominal) en la salida, manteniendo los controles de nivel de entrada (potenciómetros) al máximo.
Si se supera el nivel de señal especificado por la sensibilidad, se produce saturación.
Ganancia.
Pondremos como ejemplo al amplificador QSC RMX4050 HD.
Podemos apreciar que nos da la ganancia (x64) y tambie nos la da en dB (36).
Por otro lado nos da la sensibilidad de entrada. (1.25 Vrms).
¿Podemos calcular la tensión de salida? Si, con la siguiente formula:
En nuestro caso, sabemos que la Ventrada es la sensibilidad, es decir, 1.25 Vrms.
Sabemos la ganancia (64).
Desconocemos la Vsalida, asi que despejamos y nos da:
Vsalida = Ventrada x Ganancia = 80 V.
Otra forma de calcular la tensión de salida es con la siguiente formula:
V = √800 x 8 = 80 V.
Podemos pasar la ganancia a dB, de la siguiente manera:
También es posible pasar la sensibilidad a dBu y despues sumarle la ganancia en dB, luego, pasamos este numero a tension y nos da la tensión de salida del amplificador.
Signal to noise ratio (Relacion señal/Ruido).
Cuanto mayor sea este parámetro, menor sera la cantidad de ruido que introduce el amplificador, y mejor sera la calidad del sonido reproducido. Por encima de 100 dB es un buen valor.
Crosstalk o Diafonía.
La diafonía se produce en los sistemas que amplifican más de un canal de sonido, como un amplificador estéreo. Lo ideal seria que cada canal fuera independiente al resto de canales, pero en la realidad, parte de la señal de un canal afecta a la salida del otro canal. Es deseable un valor alto que garantice una mínima interferencia (por encima de 30 o 40 dB).
Slew Rate.
Es una medida de la rapidez con la que la etapa puede variar la tensión a la salida. Las unidades de esta medida son voltios partido unidad de tiempo (V/s), aunque se suele expresar en V/µs (voltios / microsegundo). Esta medida nos dice exactamente cuántos voltios pueden aumentar la tensión de salida en un microsegundo (0,000001 segundos). Cuanto mayor sea el valor del Slew-rate del equipo, mejor será éste. El problema que se da cuando el equipo tiene un slew rate insuficiente, es que no puede seguir las variaciones grandes de señal, provocando el efecto de triangulación, es decir, deformando la señal y generando distorsión. Este efecto de triangulación, se producirá cuando el equipo trabaje a alta potencia, ya que es ahí donde se le exigen grandes variaciones de la tensión de salida.
Input Impedance.
En este caso 20 kΩ. Interesa que la impedancia de entrada sea elevada para que existe una buena adaptación de tensión entre la fuente de sonido y el amplificador.
Resistencia de los conductores.
Ademas de la carga que el amplificador ve, es decir, los 8 o 4 ohmios del altavoz, hay que añadirle la resistencia del cable, si ponemos muchos metros de cable de una sección pequeña el amplificador entregara menos potencia ya que su carga sera mayor.
Formula para calcular la resistencia de un cable.
Hay que tener en cuenta que la longitud del cable cuando decimos 10 metros, son 10 de ida y 10 de vuelta, 20 metros en total.
Tabla orientativa.
Modos de funcionamiento de un amplificador.
Modo Stereo.
Modo paralelo.
Modo puente mono.
Altavoces - Características.
Potencia.
Potencia nominal, continua o RMS (Root Mean Square). Potencia que puede soportar un altavoz sin que sufra desperfectos. Si trabaja por encima de esta potencia puede dañarse.
Potencia de pico máxima. Es la potencia que puede soportar durante un tiempo muy corto antes de deteriorarse. La potencia de pico duplican a los del RMS y en algunos casos hasta los cuadruplican. Es decir, ¡muy por encima de la potencia ‘real’ del altavoz!
Potencia de programa. Como norma general es el doble de la potencia continua o RMS.
Respuesta en frecuencia
Indica el rango de frecuencias que es capaz de reproducir. Son típicos los valores de 50 Hz - 18 kHz +/-3 dB, datos que expresan que el monitor es capaz de cubrir el citado margen de frecuencias con variaciones de nivel inferiores a 6 dB.
Impedancia.
Oposición que presenta el altavoz al paso de la corriente alterna. Se mide en ohmios y representa la carga del amplificador. La impedancia de un altavoz es una combinación de la parte inductiva de la bobina (reactancia) y su resistencia
Debido a la reactancia de la bobina del altavoz, su valor variara con la frecuencia de la señal aplicada. Esto significa que un altavoz puede ser de 8 ohmios en un rango de frecuencias, pero esta impedancia aumentara o disminuirá fuera de ese rango de frecuencias.
Curva altavoz de 4 ohmios.
Curva altavoz de 8 ohmios.
En las curvas de impedancia se aprecian dos aspectos interesantes. El primero, que la impedancia varia con la frecuencia, se puede apreciar que al aumentar la frecuencia aumenta la impedancia del altavoz.
El segundo aspecto es la frecuencia de resonancia (es el pico que se ve cerca de los 100 Hz). Para la frecuencia de resonancia la impedancia es máxima. La frecuencia de resonancia marca el limite de funcionamiento del altavoz, ya que por debajo de esta el altavoz no puede operar.
Las impedancias mas comunes son de 4, 8 y 16 ohmios. En monitores pasivos es necesario conocer la impedancia nominal del monitor, que debe mantenerse siempre por encima de la impedancia mínima especificada en las salidas del amplificador. Esto es de vital importancia al linkar (poner en paralelo) monitores, ya que la impedancia total vista por el amplificador disminuye con cada altavoz adicional, ya que se trata de una conexión en paralelo.
El segundo aspecto es la frecuencia de resonancia (es el pico que se ve cerca de los 100 Hz). Para la frecuencia de resonancia la impedancia es máxima. La frecuencia de resonancia marca el limite de funcionamiento del altavoz, ya que por debajo de esta el altavoz no puede operar.
Las impedancias mas comunes son de 4, 8 y 16 ohmios. En monitores pasivos es necesario conocer la impedancia nominal del monitor, que debe mantenerse siempre por encima de la impedancia mínima especificada en las salidas del amplificador. Esto es de vital importancia al linkar (poner en paralelo) monitores, ya que la impedancia total vista por el amplificador disminuye con cada altavoz adicional, ya que se trata de una conexión en paralelo.
Si disminuimos la impedancia de carga por debajo de la mínima soportada por el amplificador, sus componentes suelen quemarse como consecuencia del aumento de corriente en el circuito. Aunque lo mas común es que salten las protecciones del amplificador.
Ángulo de Cobertura y Direccionalidad.
Un altavoz no irradia por igual en todas direcciones. Como se ve en el diagrama polar, los altavoces siempre son más direccionales cuando reproducen frecuencias altas (agudas) que cuando reproducen frecuencias bajas (graves). En frecuencias graves, todos los altavoces tienden a ser omnidireccionles.
Se define ángulo de cobertura como el ángulo en el que la sensibilidad decae 6 dB, esto quiere decir, que si nos ponemos por ejemplo a 45º del eje del altavoz, estaremos perdiendo presión sonora.
Existen altavoces donde el angulo de cobertura horizontal y vertical son iguales. En cambio, en el caso de las bocinas y de las columnas acústicas, presentan un ángulo de cobertura horizontal y vertical diferentes.
Sensibilidad
Es el nivel de presión sonora (L) que genera un altavoz en su eje a 1 metro de distancia cuando se le proporciona una potencia de 1 W. Se mide en dB/W/m.
El altavoz anterior tiene una sensibilidad de 99 dB, si alimentamos este altavoz con un amplificador de 250W RMS, un sonometro medirá una presión sonora a un metro de distancia de:
Si ahora el sonometro lo ponemos a 2 metros:
Rango de frecuencias (Altas, medias y bajas).
Filtro Paso Bajo.
Se basa en el comportamiento de la bobina con la frecuencia. Dejando pasar las bajas frecuencias y oponiéndose a las altas.
La frecuencia de corte (fc) de un filtro se corresponde con la frecuencia en que la señal de salida del filtro se atenúa 3 dB, es decir la tensión se divide por igual entre la reactancia de la bobina y la impedancia del altavoz.
El filtro paso bajo se fundamenta en un divisor de tensión que se crea entre la reactancia de la bobina y la impedancia del altavoz.
XL = Reactancia (oposición al paso de la señal).
L = Inductancia (en mili Henrios mH).
f = Frecuencia (en Hercios).
Filtro paso alto.
Se basa en el comportamiento del condensador con la frecuencia. Dejando pasar las altas frecuencias y oponiéndose a las bajas.
La frecuencia de corte (fc) de un filtro se corresponde con la frecuencia en que la señal de salida del filtro se atenúa 3 dB, es decir la tensión se divide por igual entre la reactancia de la bobina y la impedancia del altavoz.
Xc = Reactancia (oposición al paso de la señal).
C = Capacitancia (en Faradios).
f = Frecuencia (en Hercios).
Orden de los filtros.
http://frecuenciafundamental.blogspot.com/2008/11/glosario-pendiente-de-filtro.html
Primer Orden. Atenuación de 6 dB cada vez que la frecuencia se duplica
.
Segundo Orden. Atenuación de 12 dB cada vez que la frecuencia se duplica.
Tercer Orden. Atenuación de 18 dB cada vez que la frecuencia se duplica.
Cuarto Orden. Atenuación de 24 dB cada vez que la frecuencia se duplica.
Instalación básica Estéreo.
Auxiliares.
Mesa de Mezclas.
Filtro Activo o Crossover.
Conectores.
Cable Estéreo.
Cable de Inserto en Y
Configuración cables de Audio.
TRRS
Entrada de Micrófono y salida de Linea estéreo.
Convertir salida estéreo en Mono.
Relación entre la potencia del Amplificador y la potencia del Altavoz.
Los fabricantes recomiendan que la potencia de nuestro amplificador sea el doble que la potencia de nuestros altavoces. ¿Por que?
Hay que tener en cuenta que los fabricantes de amplificadores miden la potencia de sus etapas utilizando un tono puro de 1 KHz que posee un factor de cresta de 3 dB.
El factor de cresta es la diferencia entre la tensión RMS y la tensión de pico. Esta diferencia expresada en potencia seria del doble. Ejemplo:
Tenemos un amplificador de 200W RMS - 8 Ohmios.
La potencia pico de ese amplificador seria de 400W, justamente el doble (3dB).
Lo vamos a demostrar con la ley de Ohm
V = √200 x 8 = 40 V.
Ahora, multiplicamos esa tension por raiz cuadrada de dos (1,4) y da 56,56 V. Si pasamos esa tension a potencia segun la ley de ohm.
Sustituimos y nos da 400W, justamente lo que deciamos.
El fabricante nos informa que eso es lo máximo que da nuestro amplificador, a partir de ahí distorsiona la señal.
Ahora lo normal es estarse preguntando qué tiene que ver un tono puro con la música o la voz que es lo que ese amplificador va a reproducir al final del día. La música y el Ruido rosa poseen un factor de cresta muy superior, de 6 dB en adelante. Por esto es mucho más complicado medir el comportamiento de los equipos ante este tipo de señales.
6 dB, equivale a 4 veces la Potencia RMS.
Ya sabemos que nuestro amplificador solo puede entregar 400 W de pico, por lo tanto, si dividimos esta potencia entre 2 (es decir, 3 dB), nos daría la POTENCIA RMS.
PERO, ¿Que pasaría si lo dividimos entre 4? Pues que solo nos daría 100 W RMS, si multiplicamos 100 W rms x 4 = 400 W de pico, nuestro amplificador solo seria capaz de entregarnos 100 W RMS cuando le introducimos ruido rosa o música.
Como vemos, la diferencia que existe entre la potencia RMS y la potencia PICO es muy diferente dependiendo de la señal que usemos, esta diferencia o factor de cresta es mayor en la música que en un tono puro. Por lo tanto, cuanto mayor sea el factor de cresta de la señal antes clipeara nuestra etapa, es decir, que si tenemos un altavoz de 200 W, tendríamos que comprar un amplificador de 400 W para que sea capaz de entregarnos la potencia que aguante el altavoz.
Así el factor de cresta del habla (diferencia entre el nivel pico y el nivel RMS) suele decirse que ronda los 12 dB, que ascienden a 18-20 dB para música. En consonancia con esto, es muy normal que los sistemas 'pro' tengan una holgura de 20dB por encima de esos +4dBu. Es decir, se diseñan para mantener una buena calidad (una distorsión baja) incluso cuando las señales llegan a niveles 20dB por encima del nivel de referencia pro +4dBu. Se espera que esas incursiones sean esporádicas, pero los sistemas las toleran sin mermar gravemente la calidad.
Una cuestión importante para entender esto es el factor cresta. El factor cresta es el cociente entre el valor de pico de la señal y su valor promedio o RMS.
Los fabricantes de amplificadores utilizan normalmente para medir la potencia de sus amplificadores tonos puros o barridos de ondas, y estas señales tienen un factor cresta de 3dB. Eso significa que la potencia de pico del amplificador (la máxima potencia que puede soportar el amplificador sin averiarse durante un periodo de tiempo corto) es el doble que la potencia eficaz (potencia que el amplificador es capaz de desarrollar durante largos periodos de tiempo sobre una determinada carga nominal).
Por tanto, los fabricantes utilizan señales con 3dB de factor cresta para darnos sus especificaciones. Sin embargo, nosotros, en el mundo del sonido directo, normalmente vamos a trabajar con música con un factor cresta de entre 15 y 20 dB.
Si con un tono puro con factor cresta de 3dB el amplificador genera 1000W de potencia eficaz, con una señal con un factor cresta de 20dB el mismo amplificador genera una potencia eficaz de 20W, por lo que queda claro que tiene bastante sentido el sobredimensionar en cierta medida los amplificadores respecto a los altavoces.
Nota: Es importante advertir la diferencia entre música en directo y música grabada y masterizada. La música comercial de hoy en día ha llegado a límites de compresión absurdos, y su factor de cresta puede llegar a estar en algunos casos extremos cerca de los 3dB de la onda senoidal.
Consejos de protección
Llegados a este punto, podemos concluir con algunos consejos para proteger nuestros sistemas:
-Evitar la distorsión a toda costa: Es, sin duda, lo más peligroso para nuestros altavoces. No hay nada como mantener una buena estructura de ganancia y tener nuestros niveles bajo control. Por algo llevan medidores todos los amplificadores serios.
-Sobredimensionar (con mesura) nuestros amplificadores: Si vamos a trabajar con señales con dinámica (y por tanto factor cresta más o menos grande) es conveniente que los amplificadores generen más potencia que la que admiten los altavoces. Una proporción óptima (aunque podríamos debatir a cerca de esto) podría ser un amplificador que genere entre un 50% y un 75% más de la potencia eficaz del altavoz.
https://www.produccioneselsotano.com/el-peligro-de-los-amplificadores-cuando-tienen-menos-potencia-que-el-altavoz/
Tienes que pensar en dos ondas con el mismo pico y con el RMS casi como el de pico (tono puro) o mucho más bajo (música).
Reflexiones.
(Reverberación y Eco)
Dentro de un recinto cerrado llegan dos tipos de sonido: el sonido directo de la fuente sonora y el sonido que procede de las reflexiones.
Una de las características del oído humano es la denominada persistencia acústica, por la cual este es incapaz de distinguir por separado dos señales acústicas que estén poco separadas en el tiempo.
Dependiendo de si el sonido reflejado llega con un retardo superior o inferior a los 100 ms se producira eco o reverberación.
Por encima de 100 ms, se produce eco, ya que el oído capta el sonido original y el sonido reflejado como dos sonidos distintos.
Por debajo de un retardo de 100 ms se produce reverberación, ya que los dos sonidos se integran como si fueran uno solo. La reverberacion es la persistencia del sonido dentro de un recinto después de que el sonido original haya cesado y se debe a las múltiples reflexiones que se producen el mismo.
A medida que el retardo de las reflexiones es mayor, se pierde inteligibilidad.
El tiempo de reverberación es mayor cuanto menor sea el coeficiente de absorción de las paredes. Un recinto con superficies reflectantes (cristal, mármol) y sin tratamiento acústico (paneles de madera, cortinas, alfombras...) se define como sala brillante o viva. Un recinto con un exceso de materiales absorbentes se define como sala muerta. Ambos extremos son malos.
Para evitar perder la inteligibilidad de la palabra, lo ideal es que el recinto cuente con tratamiento acústico, ademas de tener monitores muy direccionales que permita orientarlos directamente hacia el publico, ya que las personas y sus vestimentas son bastante absorbentes (sobre todo en medias y altas frecuencias).
https://www.youtube.com/watch?v=254EFkJU1xU&index=32&list=PLTIDmpBG7rQhomeu4pyLiiz1IigTBcvzR
http://blog.7notasestudio.com/compresion-audio-guia-principantes/
Como ecualizar una voz correctamente.
Lo que sucede es que el sonido se transmite y llega hasta una barrera (pared), se refleja y se comienza a sumar o restar con el sonido incidente, de manera que crea zonas en las que la presión sonora ( el volúmen con que se escucha, en términos sencillos) se ve reforzada o aumentada y otras zonas en las cuales se ve muy atenuada o directamente totalmente cancelada. Esto se traduce en que en algunos lugares dentro de la habitación se van a escuchar unos graves exagerados y en otros lugares no van a estar dichos graves (por ejemplo en las esquinas o parades tienden a tener mucho mas nivel los graves, por otro lado en el medio de la habitación van a haber muchos menos).
Hola Freddy! El exceso de graves puede deberse a muchas cosas: una mala acústica en tu homestudio que los potencia, el efecto de proximidad del cantante, etc. Sea como sea estás planteándolo bien al añadir el filtro paso alto, simplemente no lo lleves tan arriba y trabaja la zona de medios graves con ecualización sustractiva (quitando en vez de añadiendo). Por ejmplo puedes llevar tu filtro hasta 200hz si quieres y en la zona de 200 a 400 añade una reducción de varios dBs con una curva ancha. Con ambas cosas (el filtro y la EQ) notarás una mejora enorme en el sonido. Cuéntame cómo te funciona!
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De 1k a 1.5kHz (Nasal) - Este es el rango nasal del espectro de frecuencias y, como su nombre sugiere, pasarse aquí en una toma vocal hará que el vocalista parezca estar cantando por su nariz. De nuevo, este es principalmente un problema de microfonía: sucede cuando el micro no está bien ajustado al vocalista. Recortando un poco en la fase de mezcla podemos solucionar el problema.
4kHz a 6kHz (Presencia) - Este rango de frecuencias a menudo se infrautiliza en la mezcla, dando como consecuencia una pista con falta de definición. Sin esta zona, las cosas tienden a sonar apagadas, pero si te pasas, la pista sonará floja —o en el caso de una toma vocal, sonará sibilante—.
Corta o reduce las frecuencias por debajo de los 80 Hz en tu ecualizador vocal para eliminar los retumbos indeseables. Cortar estas frecuencias eliminará todas las frecuencias graves por debajo de la frecuencia seleccionada, mientras que reducirlas simplemente les restará énfasis, pero no las eliminará por completo. Si las frecuencias graves no están frecuentes en la voz particular del vocalista, como en el caso de una cantante, las frecuencias graves puede ser recortadas hasta los 250 Hz. Al hacerlo, ayudarás a incrementar la claridad de la voz al reducir el contenido de frecuencias graves que proviene del escenario.
Reduce las frecuencias entre los 100 y 250 Hz en el ecualizador vocal si las voces tienen demasiada reverberancia (como si el cantante cantará dentro de una caja). Reducir estas frecuencias reducirá este efecto y mejorará la claridad de la voz.
Potencia las frecuencias entre los 350 y 2000 Hz en el ecualizador vocal para darle más poder a las voces.
Aumenta la potencia de las frecuencias entre los 1,25 KHz y los 4 KHz o los 4 KHz y los 8 KHz para mejorar la inteligibilidad y la claridad de la voz. Evita no aumentar en exceso estos rangos, pues si lo haces provocarás un carácter sibilante en las voces. Este carácter se notará en los sonidos "ess" y puede ser agresivo y molesto si se potencian en exceso los agudos.
Corta o reduce las frecuencias altas por encima de los 8 Hz para evitar que se filtre el sonido de los platillos si en el escenario hay una batería cerca del vocalista.
http://www.produccionhiphop.com/limpiar-la-voz/
https://techlandia.com/voces-nitidas-ecualizador-como_147257/
https://techlandia.com/mejorar-voz-audacity-como_79867/
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(1) La voz emitida por el cantante es recogida por el micrófono convirtiéndola en una señal eléctrica.
(2) Esta señal viaja hasta nuestro sistema de amplificación dónde se incrementa su amplitud y se envía hacia los monitores.
(3) El sistema de altavoces se encarga de transformar las potentes señales eléctricas en movimientos oscilatorios que dan lugar al sonido.
(4) Parte del sonido producido por los altavoces es recogido de nuevo por el micrófono, creando una señal eléctrica, que es otra vez es amplificada.
(5) Si la señal recibida por el micrófono es mayor que la señal original, entonces entraremos en un bucle sin fin en el que la señal eléctrica que alimenta al altavoz crecerá en cada ciclo, pudiendo llegar a causar graves daños tanto en los altavoces como por supuesto en los oídos de los presentes
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No te vaya a suceder que hay coristas o conferencista que comienzan a bajar el micrófono por la barbilla y tu empiezas a subir la ganancia hasta que…
Podemos prevenir el feedback en la colocación correcta de los micrófonos con los monitores y bocinas, esto será nuestra garantía, ya que los micrófonos deben estar muy cerca de la fuente de sonido como sea posible por que eso hará que el micrófono envié la cantidad correcta de la señal de audio a nuestra consola.
Los modos propios de un recinto, son aquellos modos en los cuales en función de la longitud de onda de las frecuencias generadas, y de las dimensiones del recinto, se produce un efecto bastante desagradable debido a que matemáticamente se establecen relaciones enteras entre dichas longitudes de onda y las dimensiones del recinto, haciendo que determinadas veces una longitud de onda quepa perfectamente en una de las dimensiones del recinto, sobreexcitando al recinto para esas frecuencias.
Existen tres tipos de modos, los axiales (se establecen entre dos paredes) los tangenciales (se establecen entre cuatro paredes) y los oblicuos (se establecen entre todas las paredes del recinto). Siendo los axiales los más peligrosos, puesto que son los más aislados en el espectro, y los que más bajas frecuencias manifiestan. Son los modos propios axiales, los que conviene tratar.
Para simular los modos propios de mi recinto he decido meter en una
Dentro del campo de la Acústica ondulatoria, recibe el nombre de modo propio aquella onda estacionaria generada en el interior de un determinado espacio, por ejemplo una sala o habitación. Este tipo de interferencias, ya sean constructivas (suma) o destructivas(cancelación), vienen dadas por la interacción entre las ondas incidentes y reflejadas dentro del recinto.
Así mismo, cada modo propio está asociado a una frecuencia (denominada frecuencia propia) y nivel de presión sonora específicos en función del punto a considerar, de forma que si la distancia entre dos paredes paralelas dentro de una sala es igual a la longitud de onda de una determinada frecuencia, podremos decir que ésta se trata de un modo propio y que, por tanto, permanecerá estacionaria reflejándose entre las dos superficies paralelas, perdiendo paulatinamente energía acústica.
Esta clase de ondas estacionarias suponen un importante problema a tener en cuenta, especialmente en recintos destinados al uso de la palabra y del sonido en general (salones de conferencia, salas de conciertos, estudios de grabación musical, salas de cine...) donde pueden llegar a ocasionar una notable pérdida en la inteligibilidad de la palabra y en la calidad acústica del recinto.
Pese a que la existencia de modos propios es inevitable, éstos pueden ser distribuidos de manera uniforme a lo largo de todo el espectro de frecuencias audibles de manera que no supongan una deficiencia en la escucha. Para ello es necesario seleccionar una relación adecuada entre las dimensiones de la sala o recinto en cuestión a fin de evitar la concentración de energía en bandas estrechas de frecuencias o, lo que es lo mismo, la coloración excesiva del sonido.
Ejemplo:
Supongamos una sala cerrada, formada por superficies no absorbentes paralelas entre sí, que posee en su interior una fuente omnidireccional emisora de música (Recordemos que ésta se compone a base de tonos periódicos complejos). Las ondas sonoras serán reflejadas en las paredes, el suelo y el techo, de forma que toda aquella frecuencia con una longitud de onda igual a la distancia del recorrido efectuado entre una superficie y su paralela pasará a convertirse en una onda estacionaria que, al entrar en fase con las que están siendo emitidas, se sumará provocando un aumento de nivel en esa frecuencia específica y dando lugar a la coloración de la sala.
Además, cada múltiplo de dicha frecuencia (Armónico) será a su vez una nueva onda estacionaria, por tanto se generará un nuevo modo propio asociado a éste.
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