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Equipos de sonido Módulo: Equipos de sonido UT3 Componentes

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS Un micrófono es un transductor electroacústico, es decir, un dispositivo capaz de transformar en energía eléctrica la energía acústica que recibe. A su vez este transductor puede considerarse dividido en dos: un transductor acústico-mecánico (T.A.M.) y otro mecánico eléctrico (T.M.E). No existe el micrófono ideal, debido a que no se tiene un solo ambiente acústico o un solo tipo de música. 2.1.- Introducción

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II. MICRÓFONOS 2.2.- Características técnicas Las características técnicas de los micrófonos son las siguientes: - Sensibilidad. - Fidelidad. - Directividad. - Impedancia interna. - Distorsión. - Dinámica. Factor de sensibilidad a los campos magnéticos. - Polaridad.

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II. MICRÓFONOS La sensibilidad nos indica la eficiencia con que un micrófono transforma la presión sonora en tensión eléctrica, es decir, la cantidad de señal eléctrica que es capaz de proporcionar según la presión recibida. Se mide en db referidos a 1Pa Sensibilidad

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II. MICRÓFONOS La fidelidad de un micrófono depende de tres factores: - Respuesta de frecuencia. - Regulación. - Linealidad. Fidelidad

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II. MICRÓFONOS La directividad, o la característica de respuesta directa, es la variación del nivel de salida del micrófono para cada uno de los ángulos de incidencia de la presión acústica. Se representa mediante los llamados diagramas polares de campo Directividad

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II. MICRÓFONOS Cualquier equipo de audio puede representarse como un generador de tensión serie con una impedancia, llamada impedancia interna (Zi). A la salida del circuito equivalente se conectará otro equipo que a su vez tendrá su propia impedancia de entrada (Zee). Impedancia Hay micrófonos de alta y baja impedancia, llamaremos de “alta impedancia” desde 1000 ohmios o más y de “baja impedancia” a los de 600 ohmios o menos. Las impedancias más habituales en micrófonos normales son 200 y 600 ohmios, bajando notablemente en los modelos con amplificador incorporado hasta valores de unos pocos ohmios. De esta forma se consigue que no haya problema con la longitud del cable y se evita la necesidad de que sea apantallado.

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II. MICRÓFONOS Se conoce como distorsión, el conjunto de señales que aparecen en la salida de un sistema y no estaban en la entrada. Existen varias causas por las cuales se puede crear distorsión en los micrófonos. DISTORSIÓN INTERNA: - Efecto proximidad. - Resonancias internas. - Respuesta lenta a los ataques. - Vibraciones parciales, en diagramas grandes. DISTORSIÓN EXTERNA: - Sobrecarga o sobresaturación. - Poping. - Ruido de viento. - Ruido de vibración o golpeteo. Distorsión

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II. MICRÓFONOS La separación existente entre el sonido más débil que se transforma en señal eléctrica en el micrófono, y el sonido más fuerte que se traduce en señal eléctrica sin distorsión, recibe el nombre de dinámica. Dinámica

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II. MICRÓFONOS Si un micrófono dinámico se encuentra en las proximidades de un fuerte campo magnético y se mueve dentro de él, se originan tensiones parásitas inducidas que dan origen a ruidos. Sensibilidad a los campos magnéticos

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II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN DINÁMICO BOBINA MÓVIL: Consiste en un cilindro (de plástico o de cartón), no muy grande, sobre el que se halla sujeta una membrana. Sobre este cilindro se arrolla una bobina de hilo conductor. El cilindro, junto con la bobina, se introduce en el entrehierro de un imán acorazado. Su sensibilidad es aproximadamente de 0,1 mV/µbar (-80 db) La impedancia a 1000 Hz es de aprox. Entre 200 Ω y 600 Ω

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II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN DINÁMICO Las ventajas de este tipo de micrófonos son: - Bajo coste y uso sencillo. - Robustos y difíciles de averiar. - Salida de tensión de nivel medio. - Admiten niveles altos de presión sin saturar. Baja impedancia interna. Como inconvenientes: - Presentan una resonancia (elevación de la respuesta) en la banda de frecuencias medias. - Respuesta lenta. - Mala respuesta a las frecuencias altas de la banda de audio. - Sensibles a la vibración y golpeteo. - La bobina se comporta como una antena, captando perturbaciones eléctricas (red, señales de R.F)

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II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN DINÁMICO DE CINTA: Se basan en el mismo principio que los de bobina, pero ahora el conductor que se mueve en el campo magnético es una cinta metálica de aluminio de 2 a 5 µm de espesor, 3 a 4 mm de ancho y unos 5 cm de longitud en forma de zig-zag, que se encuentra situada, y puede oscilar, entre los polos de un potente imán, tal y como se puede ver en la siguiente figura.

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN DINÁMICO DE CINTA: El diagrama típico polar de un micrófono de cinta es bidireccional, Su impedancia es muy pequeña (del orden de 0,1 ohmios) razón por la cual necesitan de un transformador de adaptación Las ventajas más importantes son: - Grandes, robustos y pesados. Permiten una directividad bidireccional. Como inconvenientes: - Son los micrófonos de menor sensibilidad y los más fácil de saturar, por ello no se usan con instrumentos sonoros. - Respuesta irregular, con refuerzo en graves-medios y pérdidas en agudos. - Sensible a las vibraciones y movimientos bruscos.

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II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN ELECTROSTÁTICO DE CONDENSADOR Consiste en un condensador formado por una placa fija (la membrana exterior) y otra móvil. Para funcionar necesita de una polarización o alimentación de tensión continua que mantenga cargado el condensador. Facilita una tensión de salida de 1mV/µbar. (-60 db) La impedancia de un micrófono de condensador es elevada

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II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN ELECTROSTÁTICO DE CONDENSADOR Los micrófonos de condensador se fabrican con características polares omnidireccionales, bidireccionales y unidireccionales. Admiten presiones sonoras de unos 120dB por encima de LPS. Como ventajas de este tipo de micrófono tenemos: - Respuesta plana hasta las altas frecuencias. - Elevada sensibilidad. - Buena relación señal/ruido, aunque con presiones elevadas podemos saturar el previo o la entrada de la mesa. - Poco sensibles a las vibraciones y la manipulación. - Tamaño pequeño. Como inconvenientes más destacables: - Alto coste. - Hay que suministrar polarización a través del cable de conexión - Necesitan preamplificador para adaptar su alta impedancia interna a la baja de la mesa de mezclas. - Poco robustos y con diafragma frágil. - Sensibles a la humedad.

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II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN ELECTROSTÁTICO ELECTRECT Es un micrófono de condensador que utiliza un electreto, o electrodo laminar, que no necesita tensión de polarización. El electret es un dieléctrico permanentemente polarizado, análogo a un imán permanente, pero en versión eléctrica.

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN ELECTROSTÁTICO ELECTRECT Las ventajas de este tipo de micrófonos son las siguientes: - Poco sensibles a la humedad. - Menor coste que los de condensador. La alimentación para el preamplificador, puede ser proporcionada por una simple pila. Los micrófonos electret presenta básimente las mismas características que los micrófonos de condensador, pero podemos incluir las desventajas que se describen a continuación: - Respuesta en agudos más pobre que los de condensador. - Menor sensibilidad que los de condensador.

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN INALAMBRICOS Permiten gran movilidad y flexibilidad en la captación de fuentes sonoras móviles. Estos micrófonos llamados emisores FM, constan de tres componentes: el emisor, la antena y el receptor, además del micrófono.

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS 2.3.- CLASIFICACIÓN DE CONTACTO Los micrófonos de contacto captan las vibraciones a través de sólidos. Al conectarlos a la superficie vibrante de un vibrante de contrabajo, una guitarra eléctrica o en la caja de resonancia de un piano reproducen el sonido directo sin presencia de reflexiones.

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS 2.3.- LOS MAS COMUNES

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS 2.3.- CONEXIONES La correcta conexión a masa de los micrófonos y sus cables es muy importante, ya que cualquier frecuencia de zumbido o ruido captado por los cables es amplificado junto con la señal de audio. BALANCEADA En la siguiente figura se muestra un método muy empleado, consiste en un cable trifilar apantallado:

II. MICRÓFONOS : 

II. MICRÓFONOS 2.3.- CONEXIONES En equipos amplificadores de uso doméstico y semiprofesional se emplea el sistema cuyo esquema representa la siguiente figura, en el cual la pantalla tiene la doble finalidad de apantallamiento y de conductor de la señal de audio junto con el conductor central. NO BALANCEADA

II.b. ACCESORIOS : 

II.b. ACCESORIOS 2.6.- LOS CONECTORES Y CABLES CONECTOR XLR El conector XLR, también conocido como CANNON es utilizado por su robustez y fiabilidad en conexiones de audio. En instalaciones de megafonía suelen ser los micrófonos quienes incorporan este tipo de conector aunque se pueden ver en otros tipos de dispositivos como ecualizadores u otros aparatos. En el caso de micrófonos balanceados los tres pines de conexión corresponden a la pantalla y a las dos señales. Los pines de estos conectores están numerados como 1, 2 y 3. Siendo el Pin nº 1 la conexión de masa, el pin nº 2 la señal de audio en fase y el pin nº 3 corresponde a la señal de audio en desfase.

II.b. ACCESORIOS : 

II.b. ACCESORIOS 2.6.- LOS CONECTORES Y CABLES CONECTOR JACK Los conectores JACK de 6,35 mm de diámetro se utilizan generalmente para la conexión de auriculares aunque los podemos encontrar de forma menos frecuente para la conexión de micrófonos. El Jack monofónico lo incorporan los micrófonos no balanceados y el jack estéreo los micrófonos balanceados. Asignación habitual de pines en conector de 1/4"

II.b. ACCESORIOS : 

II.b. ACCESORIOS 2.6.- LOS CONECTORES Y CABLES CONECTOR RCA Los conectores RCA o CINCH son usados para identificar la salida de audio en bajo nivel de los equipos de audio. Generalmente la salida de grabación o de línea correspondiente a niveles de 500 a 1000 mV de señal de audio están realizados con este tipo de conector. Hay un conector por cada canal, es decir uno para el canal izquierdo y otro para el canal derecho. A cada uno de ellos se conecta su hilo activo (vivo) y su pantalla.

II.b. ACCESORIOS : 

II.b. ACCESORIOS 2.6.- LOS CONECTORES Y CABLES CONECTOR DIN El conector DIN de 5 pines se utiliza para la conexión de salidas/entradas de señal de audio en bajo nivel.

II.b. ACCESORIOS : 

II.b. ACCESORIOS 2.6.- LOS CONECTORES Y CABLES CABLE MICROFÓNICO / CABLE DE AUDIO El cable microfónico se compone de dos conductores internos por donde circula la señal de audio rodeados por un blindaje o apantallamiento. Para la conexión de la señal de audio en bajo nivel de un programa estereofónico se utiliza cable apantallado paralelo. Cada uno de los dos conductores transporta la señal de audio del canal izquierdo o derecho y está rodeado por su respectivo apantallamiento.

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.1.- INTRODUCCIÓN El altavoz es un transductor electroacústico, ya que transforma la energía eléctrica en energía acústica. Recibe el nombre de bafle, pantalla o caja acústica el conjunto formado por el recinto acústico por el altavoz o altavoces contenidos en él, que constituye el elemento final de toda etapa amplificadora de Hi-Fi.

III. ALTAVOCES : 

Atendiendo a la banda de trabajo: De baja frecuencia: sub-woofers, woofers. De frecuencias medias: mid-range. De alta frecuencia: tweeters, ultra-high tweeters. III. ALTAVOCES 3.2.- CLASIFICACIÓN Atendiendo a su acoplo con el medio de radiación: De radiación directa: de cono, de domo, etc. De radiación indirecta: bocinas, anillos de radiación, motores de compresión. Atendiendo a su principio de funcionamiento: Electrodinámicos: de bobina móvil, de cinta, etc Electrostáticos: de condensador, piezoeléctricos.

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.3a.- ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.3b.- Parámetros Thiele-Small

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.4.- CONSTITUCIÓN PARTE ELECTROMAGNÉTICA: (Motor) Constituida por el imán y la bobina móvil. En esta parte la energía eléctrica llega a la bobina móvil situada en el campo magnético del imán y, por tanto, se produce el movimiento de la bobina. PARTE MECÁNICA: Constituida por el cono y su suspensión. Sobre el cono está montada a bobina móvil, la cual al moverse, lo arrastra haciéndolo vibrar. PARTE ACÚSTICA: Es la que transmite al recinto de audición la energía sonora por el cono.

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.5.- EL ALTAVOZ DINÁMICO De todos los tipos de altavoces existentes, el dinámico es el más utilizado en HI-FI ya que reúne unas características muy superiores a los demás tipos. Está constituido por los siguientes elementos:

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III. ALTAVOCES 3.6-12.- OTROS TIPOS (I) El altavoz electrostático está formado por un diafragma muy ligero, por lo general del poliéster, colocado entre dos electrodos acústicamente transparentes. El altavoz magnético plano puede considerarse una variante del altavoz electrostático. Consta de dos paneles magnéticos acústicamente transparentes, entre los cuales se sitúa un diafragma de material ligero. Sobre el diafragma se dispone, pegado o pintado, un material conductor de bobina móvil del altavoz.

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.6-12.- OTROS TIPOS (II) Los altavoces AMT (Air Motion Transformer), también denominados altavoces Heil en honor a su inventor, se utilizan para la reproducción de frecuencias medias y altas. No reproduce bien los graves. El altavoz ATD es un altavoz de graves, desarrollado también por el Dr. Oskar Heil, que soluciona el problema que presentan los altavoces AMT en la gama de graves. Los diversos diafragmas que presentan estos altavoces están montados en unos deflectores acústicos, y toda la unidad se monta en una caja acústica cuya función es separar la radiación frontal de la posterior.

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III. ALTAVOCES 3.6-12.- OTROS TIPOS (III) El altavoz Walsh, denominado así en honor a su inventor, se basa en el uso de un único cono para reproducir todas las frecuencias. Piezoelecticos. La propiedad que tiene algunos materiales piezoeléctricos de deformarse cuando se les aplica una corriente o, a la inversa, de producir corriente cuando son presionados, ha sido usada desde hace mucho tiempo en cápsulas fonocaptoras, sensores acústicos,medidores de deformaciones, etc. El empleo de estos altavoces se ve limitado a las altas frecuencias. Las unidades plasmatronics son lo más cercano que existe al altavoz ideal; es decir, un altavoz cuyo diafragma no tiene masa. El diafragma de este altavoz está constituido por una mezcla de aire-helio colocada en una pequeña cavidad sujeta a una descarga de alta tensión que lo ioniza, produciéndose iones positivos y negativos. El paso de una corriente de audio a través de este gas, que se ha convertido en conductor, produce variaciones de presión de la señal de audio conectada a estas unidades.

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III. ALTAVOCES 3.13.- RECINTOS ACÚSTICOS Cualquiera que sea el altavoz que se utilice, será preciso separar la señal emitida por su panel frontal, de la emitida por su parte posterior. De no ser así se producirá una cancelación del sonido, ya que existe una oposición de fase entre las partes frontal y posterior del altavoz. Cortocircuito acústico de un altavoz. Para evitar esta cancelación se recurre generalmente a 2 sistemas: Colocarlos en los techos (panel infinito) Diseñar cajas acústicas adecuadas (bafles)

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III. ALTAVOCES 3.13.- RECINTOS ACÚSTICOS

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.13.1- RECINTOS ACÚSTICOS RECINTO CERRADO Una solución más manejable del recinto acústico que permite eliminar el cortocircuito acústico es el recinto cerrado. Consiste en montar el altavoz en una caja completamente cerrada, de forma que la radiación posterior no pueda salir del interior del recinto. El recinto cerrado tiene varios inconvenientes además de poco rendimiento.

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III. ALTAVOCES 3.13.2- RECINTOS ACÚSTICOS RECINTO REFLEX Es en esencia un recinto cerrado al que se le ha practicado un agujero por el que sale la señal producida por la parte posterior del cono. Las dimensiones de esta abertura deben ser cuidadosamente determinadas a fin de que el aire que se encuentra en ella se mueva en fase con la señal producida por el altavoz en la frecuencia en que ha sido sintonizada.

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.13.3- RECINTOS ACÚSTICOS RADIADOR PASIVO El radiador pasivo es en esencia un recinto reflex en el que se ha sustituido el aire de la abertura por un altavoz desprovisto de motor y bobina, y que es excitado por las variaciones de presión del aire encerrado dentro del recinto. 1. Altavoz 2. Radiador pasivo

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III. ALTAVOCES 3.14.- CONSTRUCCIÓN DE CAJAS Las precauciones y normas mínimas que deben seguirse en el diseño y fabricación de un bafle son las que se citan a continuación. Madera de bastante grosor (unos 2 cm y, en algunos casos, incluso más). Uniones herméticamente cerradas. La caja se debe recubrir interiormente con una capa de un grosor de 25mm (como mínimo) de lana de vidrio o material absorbedor. Cuidar el aspecto decorativo de la caja, ya que en la práctica forma parte del mobiliario. Los altavoces se montan en la parte frontal del bafle, no debiendo sobresalir de la superficie de éste. (mismo eje) Las pantallas acústicas incorporan dos, tres e incluso más altavoces, además de los filtros correspondientes. La construcción de una pantalla acústica es muy delicada por lo que hay que recurrir a cajas prefabricadas o a la ayuda de programas de diseño informáticos.

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III. ALTAVOCES 3.15.- FILTROS DIVISORES En las cajas acústicas de más de una vía se divide el espectro audible en varias partes. Esta división no es convencional, sino que se hace eléctricamente efectiva, de forma que a cada uno de los altavoces sólo llega aquella gama de frecuencias que está encargado de reproducir. Razones de tipo eléctrico relacionadas con la impedancia del conjunto hace necesario el uso de estos elementos que se conocen como filtros divisores o separadores de frecuencias (crossover network o crossover filter).

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III. ALTAVOCES 3.16.- ESTEREOFONÍA Y PUESTA EN FASE El cerebro humano recibe las sensaciones sonoras de dos fuentes independientes, que son los dos oídos. Como su constitución es idéntica, las sensaciones que envían al cerebro, a igualdad de excitación, son también iguales. Pero los oídos no están juntos, sino separados por una pequeña distancia y orientados en direcciones opuestas. El cerebro “aprende” a distinguir el punto de origen de la onda sonora, estima su alejamiento y conoce la calidad de la misma. Como es natural, es factor de primer orden el conseguir que la fase relativa de las cajas conserve la original, pues de otra forma, nuestro cerebro, que interpreta tanto amplitud como fase situará los instrumentos en lugares distintos de donde estaban originalmente. Lo único que hay que tener en presenta es hacer el mismo tipo de conexión para los dos canales.

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III. ALTAVOCES 3.17.- AURICULARES Los auriculares son elementos transductores que, al igual que los altavoces, transforman la energía eléctrica en energía acústica. La principal diferencia entre un auricular y un altavoz estriba en que mientras en este último la energía acústica proporcionada es elevada y, como consecuencia, se puede oír a una cierta distancia, la energía acústica que proporciona un auricular es muy pequeña y éstos han de ponerse, por tanto, en contacto directo con el pabellón auditivo. Desde el punto de vista de funcionamiento los auriculares se clasifican en: - Auriculares dinámicos. - Auriculares de cristal o piezoeléctricos. Auriculares electrostáticos. Desde el punto de vista de su acoplamiento al pabellón auditivo, los auriculares se pueden clasificar en: - Auriculares abiertos. - Auriculares cerrados. - Auriculares semiabiertos.

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III. ALTAVOCES 3.17.- AURICULARES Los auriculares dinámicos son versiones miniatura de los altavoces del mismo nombre. DINÁMICOS

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III. ALTAVOCES 3.17.- AURICULARES Los auriculares electrostáticos basan su principio de funcionamiento en la atracción y repulsión de las cargas eléctricas presentes en un condensador. Constan de una especie de condensador plano, en el que una de las placas en móvil y la otra fija. Estas placas están fabricadas con un material extremadamente fino. ELECTROESTÁTICOS El auricular electrostático ocupa el primer lugar en cuanto a perfección de reproducción se refiere. Por el contrario, tiene un elevado precio. Puede producir si no se toman precauciones grandes distorsiones (POLARIZAR).

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III. ALTAVOCES 3.17.- AURICULARES Son auriculares de excelente calidad. Han sido desarrollados por algunas marcas como AKG Acoustics. ELECTROESTÁTICOS-DINÁMICOS Este auricular sustituye la fuente de alimentación del auricular electrostático por una polarización interna, conseguida a base de un elemento capaz de almacenar una carga eléctrica. La gama de frecuencias abarcada por este auricular alcanza desde los 16 Hz a los 25 kHz.

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III. ALTAVOCES 3.17.- AURICULARES Los auriculares cerrados poseen una almohadilla llena de líquido o gel, que se adapta fuertemente al pabellón auditivo, formando una cavidad hermética a la salida o entrada de ondas acústicas. En estos auriculares el aislamiento del ruido externo debe acercarse a los 40dB. CERRADOS ABIERTOS SEMIABIERTOS En este tipo de auriculares la almohadilla es acústicamente transparente, de forma que el oyente no quede totalmente aislado de fuentes sonoras externas. Consiste en un auricular cuya almohadilla es acústicamente impermeable a las ondas sonoras, mientras que en el lado del transductor electroacústico el auricular está abierto, dando a este último las características sonoras de un auricular abierto.

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.17.7.- AURICULARES.(Características técnicas) Las características técnicas de los auriculares que deben considerarse son las siguientes: - Respuesta de frecuencia. - Nivel de presión sonora. - Sensibilidad. - Potencia máxima. - Distorsión armónica total. - Impedancia. - Presión de contacto. - Peso.

III. ALTAVOCES : 

III. ALTAVOCES 3.17.8.- AURICULARES.(conexión al amplificador) El circuito clásico de conexión de auriculares al amplificador es el de la figura siguiente. (con conectores tipo jack o minijack y en ocasiones DIN) Actualmente en modelos sofisticados existen circuitos electrónicos que proporcionan el nivel adecuado a los auriculares, no interrumpiendo la señal que se dirige a las pantallas.