componentes de audio

7/17/2019 componentes de audio

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PARTE 1:CONCEPTOS BASICOS Y SISTEMAS HI-FI

INDICE

CAPITULO 1: SEÑAL DE AUDIO

1.1 DEFINICION

1.2 CARACTERISTICAS

1.2.1 POR SU DINAMICA

1.2.2 POR SU COMPOSICION ESPECTRAL

CAPITULO 2: SISTEMAS HI-FI

2.1 DEFINICION

2.2 NORMAS HI-FI

2.2.1 NORMAS DIN

2.3 PROCESADORES DINAMICOS



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SEÑAL DE AUDIO CAPITULO 1

CONCEPTOS BASICOS: SEÑAL DE AUDIO

1.1 DEFINICION

Un audio es una señal analógica eléctricamente exacta a una señal sonora;

normalmente está acotada al rango de frecuencias audibles por los seres humanos queestá entre los 20 y los 20.000 Hz, aproximadamente (el equivalente, casi exacto a 10octavas).Dado que el sonido es una onda de presión se requiere un transductor de presión (unmicrófono) que convierte las ondas de presión de aire (ondas sonoras) en señaleseléctricas (señales analógicas).

1.2 CARACTERISTICAS

Una señal de audio se puede caracterizar, someramente, por su dinámica (valor de pico,rango dinámico, potencia, relación señal-ruido) o por su composición espectral (anchode banda, frecuencia: fundamental, armónicos, distorsión armónica, etc.)

1.2.1 POR SU DINAMICA

Valor de Pico

Es la amplitud o valor máximo de la señal.



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Rango Dinámico

La señal de audio es una señal compleja que adquiere múltiples valores en una unidadde tiempo. Las diferencias entre el valor máximo y mínimo en un instante es lo que sedenomina dinámica.El margen dinámico es la relación entre el nivel más alto de señal y el mínimo valor sinruido. El ruido es una señal no deseada que interfiere en la señal que deseamos. Por lotanto ese nivel debe de estar lo más bajo posible en relación al nivel de señal. Esarelación se llama SNR (Signal Noise Ratio, en inglés relación señal ruido), medida endecibelios, por lo que cuanto mayor sea ese nivel mayor separación entre el ruido y laseñal, y por lo tanto, mayor separación entre ambas señales. Se debe tender a tener elmayor margen dinámico. Un vinilo tenía un margen dinámico de 40 dB, una cinta decassette 60 dB, y en la actualidad, valores por encima de 100 dB son de lo más normal.

Potencia

La potencia acústica es la cantidad de energía por unidad de tiempo (potencia)emitida por una fuente determinada en forma de ondas sonoras.

La potencia acústica viene determinada por la propia longitud de onda, pues cuantomenor sea la longitud de onda, mayor es la cantidad de energía (potencia acústica)que genera. Esto se debe a que una menor longitud de onda provocaría unaumento de frecuencia, y por consiguiente un aumento de la cantidad de energíaproducida por la onda. La medición de la potencia puede hacerse a cierta distanciade la fuente, midiendo la presión que las ondas inducen en el medio de propagación.Se utilizará la unidad de presión; (que en el SI es el pascal, Pa).La percepción que tiene el hombre de esa potencia acústica es lo que conocemoscomo volumen, que viene dado por el llamado nivel de potencia acústica que vienedado en decibelios (dB).

P=10log1

2

En donde W1 es la potencia a estudiar, y W0 es la potencia umbral de audición,que expresada en unidades del SI, equivale a vatios o 1 pW, y que se tomacomo referencia fija.

Relación señal/ruido (S/N)

La relación señal /ruido de la señal de audio expresa la relación de los niveles existentesentre la señal útil y el ruido de fondo que le acompaña. Se mide en dB. Cuanto máselevada sea, mejor. Para un CD es de 98 dB, y para un receptor de AM de 35 dB.Se denomina ru ido a las señales indeseadas que se generan en los componentesactivos y pasivos de un circuito, y que son de naturaleza aleatoria.

En este parámetro es donde los sistemas digitales superan ampliamente los sistemasanalógicos. Mientras un equipo analógico requiere que una señal de ruido no pase del1% de la amplitud de la señal útil (una relación S/N de 40dB), un equipo digital admiteuna señal de ruido cuya amplitud llegue al 17,85% de la amplitud de la señal útil (unarelación S/N de 15dB). Estas cifras demuestran a las claras que, en el importanteaspecto de la relación S/N, los sistemas digitales son muy superiores a los sistemas

analógicos.



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1.2.2 POR SU COMPOSICION ESPECTRAL

Frecuencia Fundamental

La frecuencia de una onda sonora se define como el número de pulsaciones (ciclos) que

tiene por unidad de tiempo (segundo).La unidad correspondiente a un ciclo por segundoes el hertzio (Hz).Las frecuencias más bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos"graves”, son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias más altas se correspondencon lo que llamamos "agudos" y son vibraciones muy rápidas. Una señal de audio está compuesta normalmente por una frecuencia fundamental y susarmónicos. Recordemos que estos últimos son normalmente múltiplos y submúltiplos deuna frecuencia fundamental. Es lo que se llama el TIMBRE, y es lo que diferencia a dosfuentes de audio con la misma frecuencia fundamental.En general, las ondas asociadas a la frecuencia fundamental tienen amplitud mayor,mientras que las amplitudes de los armónicos disminuyen conforme crece la frecuencia. Aunque no siempre se corresponde con la realidad, puesto que muchas formas de ondatienen armónicos de amplitud mayor que la del tono fundamental

Distorsión Armónica Total (THD)

La distorsión armónica es un parámetro técnico utilizado ´para definir la señal de audioque sale de un sistema. La distorsión armónica se produce cuando la señal de salida deun sistema no equivale a la señal que entro en él. Esta falta de linealidad afecta a laforma de onda, porque el equipo ha introducido armónicos que no estaban en la señalde entrada. Puesto que son armónicos, es decir múltiplos de la señal de entrada, estadistorsión no están disonante y es más difícil de detectar.

Al hablar de distorsión armónica, normalmente se hace referencia a la llamada distorsiónarmónica total, que es precisamente, la cantidad de armónicos que el equipo introducey que no estaban en la señal original.

Para normalizar las medidas, la distorsión armónica se mide introduciendo un tono de1KHZ y midiendo la señal de salida. En los parámetros técnicos de los equipo, suelefigurar la distorsión armónica total y se da en forma de porcentajes. Habitualmente seindica con las siglas en ingles TDH (Total Harmonic Distortion.Por ejemplo TDH 0.3 a1KHZ)

En general para clasificar a los equipos, hoy en día podemos dar los siguientes datosorientativos:

Equipos buenos: TDH inferior al 0.1%

Equipos Muy buenos inferior al 0.05%

Equipos Excelentes: TDH inferior al 0.01%

Estos valores se deben expresar a la potencia nominal (máxima) y a 1kHz



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SISTEMAS HI-FI CAPITULO 2

SISTEMAS Hi Fi

2.1 DEFINICION:

El término Hi-Fi es la simplificación de High Fidelity o «alta fidelidad» que empezó a serusado por fabricantes de equipos de audio como un término de mercadotecnia paradescribir discos y equipos que lograban suministrar una reproducción lo más fiel posibleal sonido grabado en los estudios. La era Hi-Fi comenzó su auge en la década de los50´s y el comienzo del declive de su popularidad en los 90´s. Ella indudablementeimpulsó con gran dinamismo al mercado comercial. Diversos fabricantes dignos deldebido reconocimiento, lograban manufacturar y producir aparatos altamente complejosen diseño y funcionalidad sin la ayuda de los computadores y la informática moderna dehoy.

Los equipos reproductores de sonido se han ido desarrollando día a día y han sido, yson también sensibles a las modas y costumbres, al mismo tiempo que incorporannuevos sistemas, o mejoran los ya existentes. Si hacemos una breve retrospectiva nosencontramos con los receptores de radio voluminosos pero eficaces, algunos de loscuales incorporaban en su parte trasera un conector destinado a la entrada de señalesprocedentes de un plato giradiscos. A continuación vino la moda del tocadiscos, conaparatosos muebles que daba una calidad de sonido muy superior a la de la radio deonda media, sufrió un gran empuje con la adopción del sistema estereofónico, y losplatos automáticos.

2.2 NORMAS HI FI

Cuando en los años 50 aparecieron con éxito los aparatos calificados de «AltaFidelidad», surgió la dificultad de comparación entre aparatos de iguales funciones perode distinto fabricante. Cada uno especificaba lo que creía conveniente y de la forma quemás le favorecía. Para poner orden en este caso se elaboraron normas sobre los

diversos parámetros a medir en los reproductores de sonido en alta fidelidad.

Algunas son solo normas de medida, es decir solo indican la forma en que ésta debeefectuarse y la forma de expresarla para que puedan compararse entre sí medicionesprocedentes de distintos fabricantes. Tal es el caso de la norma de medidaamericana IHF (Instituto de Alta Fidelidad).

Otras son normas de calidad, es decir especifican requisitos mínimos para que elaparato pueda entrar en la denominación de alta fidelidad.

La más usada de ellas es la que se redactó en los años 1963-63, en la República Federalde Alemania y a cargo del Instituto de Normalización (DIN). Estas normas llevaban elnúmero 45.500, destinado a hacerse famoso.

Otra norma, usada frecuentemente por los japoneses, es la JIS que da en generalvalores mejores que la DIN, por lo que al comparar valores de los distintos aparatosdebemos asegurarnos de cuáles han sido las normas en las que se ha hecho la

medición; de lo contrario podríamos cometer errores de consideración.



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Algunas de estas normas han sido revisadas en el transcurso de los años, pero hanpermanecido esencialmente inalterables. En algunos aspectos la técnica les hasuperado ampliamente, en otros existen aún dificultades para su cumplimiento. Noolvidemos que se trata de requisitos mínimos.

2.2.1 NORMAS DIN

Cuando se habla de normas (DIN), en dibujo o en cualquier otra actividad, trabajo oprofesión, estamos refiriéndonos a las normas más antiguas que existen, siendoalemanas, y provienen de las palabras:(Das=Esto, Ist=Es, Norm=Norma ) quetraducidas al español se dice: Esto es norma

Las normas DIN45500 y varias otras especifican claramente los requisitos necesariospara que un equipo de audio pueda considerarse de Hi-Fi. Algunos de los mássignificativos se indican a continuación:

Potencia Mínima para Alta Fidelidad

Los equipos de HiFi deben tener amplificadores estereofónicos con una potencia desalida mayor a 2 x 6 watt.

La norma DIN 45 500 (Deutsches Institut für Normung (en español, Instituto Alemán deNormalización) estableció en su momento que la potencia mínima de un amplificadorestéreo, para ser considerado de alta fidelidad, eran 6 watts continuos por canal.Por otra parte, existe una tendencia considerable que indica que no es posible hablarde alta fidelidad por debajo de los 50 watts por canal.

Distorsión Armónica Total

Una THD igual o menor al 2%.

Distorsión es toda impureza en una señal de salida, que una vez amplificada no coincidecon la forma original de la señal de entrada.

Ancho de Banda

La gama de frecuencias con una variación de ±1,5dB debe ser igual o mejor que 40 a16.000 Hertz .

Frecuencias reproduccion-grabacion de audio mínimos 40 HZ. A 16.000 HZ.

Modulación Cruzada

La modulación cruzada debe ser igual o menor que el 3%

Relación Señal/Ruido

La relación señal-ruido en 20 watt debe ser igual o menor que 50dB.



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Además:

La separación de canales en 1000 Hertz debe ser igual o mayor que 40dB y enla gama de 250 a 10.000 Hertz debe ser igual o mejor que 26dB.

La sensibilidad de entrada de baja impedancia debe ser igual o menor que 5 milivolt en 47 kilohm. La sensibilidad de entrada de alta impedancia debe ser igualo menor a 500 mili volt en 470 kilohm.

Los parlantes deben estar ubicados en baffles separados y deben poseer lostipos de Woofer, squawker y tweeter necesarios para cumplir con los requisitosde respuesta de frecuencia arriba mencionados.

2.3 Procesadores Dinámicos

Los procesadores dinámicos fueron diseñados para hacer el sonido de la música másviva, ensanchando la dinámica de la música. La expansión dinámica es definida como

la suma de la expansión hacia abajo (cuando una pequeña señal de entrada estáexpandida hacia abajo) y la expansión hacia arriba (cuando una señal de entrada grandees expandida hacia arriba). Esto compensó el hecho que las cintas tape y los álbumesgrabados LP no podían grabar una completa dinámica de la música en vivo, y la músicase tuvo que comprimir para ajustarla en esos medios. Los procesadores (expansores-limitadores) fueron ideados para anular ésa compresión. Fueron unos componentes denivel de entrada, esencialmente unidades adaptadoras que expresamente expanden elrango dinámico de una fuente de programa para permitir un disfrute de intensificada ydinámica reproducción del sonido además de filtrar el ruido de fondo en cualquier fuentede programa, también en cintas tape y arañazos en discos rayados.



PARTE 2:COMPONENTES DE AUDIO

INDICE

CAPITULO 1: EL MICROFONO

1.1 DEFINICION

1.2 ESPECIFICACIONES DE UN MICRÓFONO

1.2.1 PATRONES POLARES

1.2.2 SENSIBILIDAD

1.2.3 NIVEL MÁXIMO DE PRESIÓN ACÚSTICA

1.2.4 RESPUESTA EN FRECUENCIA

1.3 CLASIFICACION

1.3.1 SEGÚN EL TIPO DE TRANSDUCTOR

1.3.1.1 MICROFONOS DINAMICOS

1.3.1.2 MICROFONOS DE CONDENSADOR

1.3.1.3 MICROFONOS DE CARBON

1.3.2 SEGÚN SU DIRECTIVIDAD

1.3.2.1 OMNIDIRECCIONALES

1.3.2.2 BIDIRECCIONALES

1.3.2.3 UNIDIRECCIONALES

CAPITULO 2: EL ALTAVOZ

2.1 DEFINICION

2.2 CONSTITUCION

2.3 PARTES

2.4 FUNCIONAMIENTO

2.5 CARACTERISTICAS2.6 CLASIFICACION

2.6.1 TIPOS DE ALTAVOCES SEGÚN EL TIPO DE TRANSDUCTOR

2.6.1.1 ALTAVOZ DINÁMICO 2.6.1.2 ALTAVOZ PIEZOELÉCTRICO

2.6.1.3 ALTAVOZ ELECTROESTÁTICO

2.6.2 TIPOS DE ALTAVOCES SEGÚN EL RANGO DE FRECUENCIAS

2.7 CONEXIÓN

2.7.1 CONEXIÓN EN SERIE

2.7.2 CONEXIÓN EN PARALELO O DERIVACIÓN

2.7.3 CONEXIÓN MIXTA

2.8 MULTIVIAS

2.8.1 SISTEMA DE ALTAVOZ ÚNICO 2.8.2 SISTEMA DE 2 VÍAS 2.8.3 SISTEMA DE 3 VÍAS



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EL MICROFONO Capítulo 1

CAPITULO 3: TIPOS DE CONECTORES DE AUDIO

3.1 AUDIO ANALOGICO

3.1.1 JACK

3.1.2 RCA

3.1.3 DIN

3.2 AUDIO DIGITAL

3.2.2 S/PDIF COAXIAL

3.2.3 TOS-LINK

3.2.4 XLR O CANNON:



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EL MICROFONO

1.1 DEFINICION

Los micrófonos son transductores electroacústico que se ocupan de transformar la

presión sonora ejercida sobre su capsula en energía eléctrica.

1.2 ESPECIFICACIONES DE UN MICRÓFONO

1.2.1 PATRONES POLA RES

El patrón polar de un micrófono es una representación gráfica de la respuesta

direccional del micrófono. Es decir, de cómo responde el micrófono al sonido

dependiendo del ángulo desde el que le llegue. Hay que tener en cuenta que la

respuesta direccional de un micrófono no es la misma a diferentes frecuencias. A bajas

frecuencias la respuesta direccional suele ser ancha, estrechándose a medida que la

frecuencia aumenta.

1.2.2 SENSIBILIDAD

La sensibilidad de un micrófono hace referencia al nivel de salida que vamos a tener

ante una determinada presión acústica. Es la capacidad de los micrófonos para captar

sonidos y convertirlos en señales eléctricas. Las condiciones para proporcionar la

sensibilidad de un micrófono son: la frecuencia de la señal, la distancia entre el

micrófono y la fuente sonora y el ángulo de incidencia de la señal acústica. Se mide en

mV/Pa (mili voltios por pascal).



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1.2.3 NIVEL MÁXIMO DE PRES IÓN ACÚSTICA (SPL )

Es el nivel máximo al que un micrófono empieza a distorsionar, es decir, el nivel máximo

de presión acústica que podemos aplicar un micrófono sin que se produzca distorsión

en su salida. Típicamente los micrófonos dinámicos son los que aguantan un nivel de

presión sonora mayor, y los de cinta los que menos aguantan. Una sensibilidad porencima de 135db spl es buena.

Debemos tener en cuenta que cuanto más cerca pongamos el micrófono de una fuente

sonora mayor nivel de presión acústica va a soportar el micrófono. Por ejemplo en

aplicaciones donde tengamos una fuente que genere mucho nivel de presión acústica y

debamos usar micrófonos que están muy cercanos a la fuente es normal encontrar

micrófonos dinámicos (como por ejemplo una caja o un timbal de batería).

1.2.4 RESPUESTA EN FRECUENCIA

La respuesta en frecuencia hace referencia a los cambios de sensibilidad del micrófonoen función de la frecuencia.

Define cómo se comporta el micrófono ante las distintas frecuencias del espectro

audible. Lo habitual es que se proporcione la curva de respuesta obtenida en el

laboratorio, aunque también es frecuente que únicamente se suministre lo que se

conoce como gama de frecuencias que es el intervalo de frecuencias para el que la

respuesta se mantiene dentro de un margen de 3db. Por norma general los micrófonos

de condensador son los que tienen una respuesta en frecuencia más lineal.

1.3 CLASIFICACION

1.3.1 SEGÚN EL TIPO DE TRANSDUCTOR

1.3.1.1 MICROFONOS DINAMICOS

Los micrófonos dinámicos (también conocidos como micrófonos magneto -dinámicos)

trabajan atreves de la inducción electromagnética.

DE BOBINA

Estos micrófonos dinámicos usan un diafragma, una bobina de voz y un iman.La bobina

está rodeada por un campo magnético y va unida a la parte trasera del diafragma.

Cuándo el diafragma vibra, la bobina se mueve en el campo magnético, produciendo

una variación de corriente en la bobina a través de la inducción electromagnética

correspondiente al sonido captado.



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Los micrófonos dinámicos tienen

una construcción relativamente

simple, por lo que suelen ser

bastantes asequibles y

resistentes. Son capaces de

soportar niveles de presión

sonoras muy elevados yprácticamente no se ven

afectados por niveles extremos

de temperatura y/o humedad.

DE CINTA

Un micrófono de cinta es un tipo de micrófono dinámico que usa una película o cinta

fina conductora de la electricidad colocada entre los polos de un iman.La micrófonos

de cinta son habitualmente bidireccionales. Captura el sonido procedente de delantedel micrófono y de la parte trasera, pero no de los lados (ángulo 90°).

La cinta está conectada eléctricamente a la salida del micrófono y su vibración dentro

del campo magnético genera la señal eléctrica. Los micrófonos de cinta son similares

a los micrófonos de bobina (ambos producen sonido por medio de la inducción

magnética), pero se sustituye el diafragma y la bobina móvil por un solo elemento. Los

micrófonos de cinta detectan el sonido en un patrón bidireccional por que la cinta está

abierta en ambos lados.

1.3.1.2 MICROFONOS DE CONDENSA DOR

El funcionamiento de este micrófono, está basado en el principio del funcionamiento del

condensador. Sí en un condensador, una de las placas tiene movimiento con respecto

a la otra, la distancia entre ellas varía y por lo tanto también variara la capacidad de

carga del mismo. El movimiento de la placa libre provoca que el condensador demande

o rechace carga (electrones), este movimiento de electrones es el que producirá la señal

eléctrica que necesitamos. Para usar este micrófono necesitamos alimentarloeléctricamente, para cargar el condensador.



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Los micrófonos de condensador son más sensibles y ofrecen un sonido más suave y

natural. No son tan resistentes como los dinámicos y el trabajo en condiciones

climáticas adversas puede resultar un problema

1.3.1.3 MICROFONOS DE CARBON

Un micrófono de carbón, también conocido como un micrófono botón de carbono (o, a

veces sólo un micrófono botón), utiliza una cápsula o de botón que contiene gránulos

de carbón prensado entre dos placas de metal .Se aplica un voltaje a través de las

placas de metal, causando una corriente pequeña para fluir a través del carbono. Una

de las placas, el diafragma, vibra en simpatía con ondas de sonido incidente. La

aplicación de una presión variable al carbono, deforma los gránulos, haciendo que el

área de contacto entre cada par de gránulos adyacentes cambie, y esto hace que la

resistencia eléctrica de la masa de gránulos cambie también. Los cambios en laresistencia causan un cambio correspondiente en la corriente que fluye a través del

micrófono, produciendo la señal eléctrica. Micrófonos de carbón fueron utilizados

comúnmente en teléfonos; tienen una reproducción de sonido muy baja calidad y una

gama de respuesta de frecuencia muy limitada, pero son dispositivos muy robustos.



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1.3.1.4 MICRÓFONO PIEZOELÉCTR ICO

Un micrófono de cristal o piezo micrófono utiliza el fenómeno

de la piezoelectricidad -la capacidad de algunos materiales

para producir un voltaje cuando se somete a presión para

convertir las vibraciones en una señal eléctrica.

1.3.2 SEGÚN SU DIRECTIVIDAD

La directividad es unas principales características de los micrófonos y define el tipo de

captación de estos.

Tenemos que tener en cuenta, que la propagación del sonido es diferente según la

frecuencia que se está propagando. Por ello la captación de sonido será muy diferente.

A rasgos generales, siempre serán más direccionales las altas frecuencias que las

bajas. Así, cuando se define el diagrama de captación de un micrófono, esta se dará

para distintas bandas de frecuencias, con más precisión para agudos y más

omnidireccional para graves.

El tipo de captación de cada micrófono se mostrara en un diagrama polar, que nos indica

la dirección 0º como la dirección en la que está dirigido el micrófono. La máxima

captación en los ejes será de 0 dB, y nos encontraremos indicados distintos ángulos

respecto al eje 0º y en cada uno vendrá reflejado el nivel de atenuación que sufre el

sonido que proviene de ese ángulo. Esto dará como resultado un dibujo, una curva, quenos define el tipo de directividad del micrófono.

Según el tipo de diagrama polar, encontraremos tres grandes grupos de captación, los

más usados, omnidireccionales, unidireccionales y cardioides.

1.3.2.1 OMNIDIRECCIONALES

Los micrófonos omnidireccionales tienen un diagrama polar de 360º (la circunferencia

completa).

Los micrófonos omnidireccionales tienen una respuesta de sensibilidad constante, loque significa que capta todos los sonidos independientemente de la dirección desde

donde lleguen.

Su principal inconveniente es que, al captarlo todo, captan tanto lo que queremos como

lo que no: ruido del entorno, reflexiones acústicas, etc.



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La respuesta plana omnidireccional sólo se da entre

los 20Hz y los 2 KHz. La respuesta óptima se logra

con fuentes situadas en torno a los 45º. Más allá, se

perderán agudos y, por lo tanto, el sonido resultará

apagado.

A pesar de todo, hay micrófonos omnidireccionales

de alta calidad que dan una respuesta bastante

plana, sin resonancias ni coloraciones, para un

amplio margen de frecuencias.

Es un tipo de micrófono más utilizado en radio que en televisión, porque posibilita situar

a varias personas alrededor de un solo micrófono. No obstante, no se recomienda en

video o televisión, donde no queda estético y donde es más recomendable, utilizar

micros direccionales que eliminen los ruidos no deseados como el producido por el

movimiento de cámaras, etc. Sin embargo, puede ser recomendable su utilización

cuando sea imprescindible seguir los movimientos de un sujeto o cuando haya que

grabar grupos numerosos. La respuesta omnidireccional, aunque debería ser uniforme,

no lo es. Los micrófonos omnidireccionales responden mejor ante frecuencias bajas ymedias, que ante las altas.

1.3.2.2 BIDIRECCIONALES

Los micrófonos bidireccionales tienen un diagrama polar en forma de 8, lo que significa

que captan tanto el sonido que les llega por su parte frontal, como por su parte posterior.

Sin embargo, son sordos al sonido que les llega por los laterales.

Un inconveniente del diagrama polar en forma de ocho es que hay que tener cuidado

con las cancelaciones que puedan producirse por contrafases. De ocurrir esto, se puede

corregir reorientando el micrófono.

Esta respuesta polar o polarizada, comienza a perder eficiencia por encima de los 10

KHz. El ángulo preferente de los micrófonos bidireccionales se sitúa en torno a los 100°.

El micrófono de cinta es el tipo de micro con una respuesta bidireccional más eficaz

(para ello, hay que dejar la misma cantidad de cinta al aire, tanto por delante, como por

detrás).

Aunque es un micrófono muy

utilizado a la hora de realizar

entrevistas radiofónicas

(donde entrevistador yentrevistados se sientan uno

frente a otro), su uso en

televisión es limitado. Que

sea muy utilizado no significa

que sea muy recomendable,

porque, usado en el ejemplo

anterior, impide procesar

(ecualizar si fuese necesario)

las voces por separado.



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Existen micrófonos que ofrecen una respuesta bidireccional, pero que en realidad son

micrófonos construidos a partir de dos cápsulas cardioides colocadas en direcciones

opuestas espalda con espalda.

1.3.2.3 UNIDIRECCIONALES

Los micrófonos unidireccionales o direccionales son aquellos micrófonos muy sensibles

a una única dirección y relativamente sordos a las restantes.

Su principal inconveniente es que no dan una respuesta constante: son más

direccionales si se trata de frecuencias altas (agudos) que si son de bajas (graves), ya

que la direccionalidad del sonido, como de todo tipo de ondas (ya sean mecánicas o

electromagnéticas), depende de su frecuencia.

Su principal ventaja es que permite una captación localizada del sonido. Dentro de los

micrófonos direccionales se hallan diferentes tipos:

Micrófono cardioides : El cardioide es denominado así por su patrón de

sensibilidad que se asemeja un poco a la forma de un corazón.

Muy sensibles a los sonidos provenientes por el frente y muy poco sensibles a

los que le llegan por detrás.

Micrófono supercardioide : El supercardioide es más direccional que el patrón

sensitivo del cardioide. Cuando este tipo de micrófono es apuntado hacia una

fuente sonora la interferencia de los sonidos fuera del foco de percepción es

eliminada.

Este patrón polar es muy similar al de nuestros oídos, cuando giramos la cabeza

hacia un sonido tratamos de escuchar ignorando la interferencia de otros sonidos

que consideramos sin importancia.

Micrófono hipercardioide : Lóbulo frontal más prominente que el cardioide o el

supercardioide, pero recoge más sonido por su parte posterior que el cardioide

y el supercardioide. Aunque su estrecho ángulo de respuesta significa que los

sonidos fuera del rango serán eficientemente eliminados, esto también significa

que deben ser precisamente apuntados a la fuente sonora.



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EL ALTAVOZ CAPITULO 2

EL ALTAVOZ

2.1 DEFINICION

Un altavoz o parlante es un dispositivo transductor electroacústico, es decir, convierte

energía eléctrica en energía acústica.2.2 CONSTITUCION

La transformación de energía eléctrica en ondas sonoras no se lleva a cabodirectamente, sino que en realidad los altavoces transforman la energía eléctrica enmecánica y, en un segundo paso, la energía mecánica en energía acústica. Atendiendo a estas características, podemos dividir los órganos constituyentes de unaltavoz en las siguientes partes:

Par te elect romagnética: constituida por el imán y la bobina móvil. En estaparte la energía eléctrica llega a la bobina móvil situada dentro del campomagnético del imán y por tanto se produce el movimiento de la bobina móvil.

Par te mecáni ca : constituida por el cono y su suspensión. Sobre el cono estámontada la bobina móvil, la cual, al moverse, arrastra al primero haciéndolovibrar.

Parte acústi ca: es la que transmite al recinto de audición la energía sonoradesarrollada por el cono.

2.3 PARTES

Principalmente son cuatro partes fundamentales de los altavoces, las cuales varíansegún la construcción y la utilización además de la aplicación.

La bobina móvil: es de un hilo muy fino, bobinado alrededor de un núcleocilíndrico y rodeado de un imán concéntrico a dicho núcleo, componiendo todoello una sola pieza magnética. La intensidad de corriente eléctrica que llega adicha bobina proviene de la salida del amplificador y crea en ella un campomagnético que refuerza o disminuye el campo magnético permanente que rodeala bobina, haciendo que esta se desplace con una fuerza proporcional a laintensidad de la corriente eléctrica que le llega del amplificador.La bobina va pegada a una suspensión elástica (llamada araña), de modo quesolamente pueda moverse en sentido axial, constituida por una espiral de

baquelita o tela impregnada en resinas. La bobina va unida al cono.



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Imán: produce un campo magnético constante dentro de una cámara de aireo entrehierro.

Cono: el cono generalmente está fabricado a base de cartones tipo fibrosos,o de resinas como el poliuretano. En altavoces de reproducción de sonidosagudos, el cono también suele construirse de materiales plásticos, con formas

semiesféricas en lugar de cónicas, para ofrecer una mayor rigidez.

Estructura o soporte: todo el conjunto va sujeto mecánicamente a un soportede metal llamado armadura, que va unida al cono mediante unas unioneselásticas que permiten el movimiento central del cono, el cual posee un soportemás llamado centrador, de un material parecido al del propio cono, que haceque este no se pueda mover lateralmente.

2.4 FUNCIONAMIENTO

La parte motora u órgano que transforma la energía eléctrica en energía mecánica deun altavoz electrodinámico, está compuesta por un imán permanente cuyo núcleo seintroduce en parte dentro de una bobina móvil.El principio de funcionamiento es como sigue:La bobina se conecta a la salida del amplificador de potencia, con lo cual circula por ellauna corriente alterna variable en frecuencia y en amplitud, según la onda acústicagrabada en el disco o cinta. Alrededor del hilo de la bobina se produce pues un campomagnético cuya polaridad y fuerza es proporcional a la corriente que lo atraviesa. Dadoque la bobina se encuentra situada dentro del campo magnético de un imánpermanente, se obtiene una fuerza F proporcional al producto B*L*I, donde B es el flujomagnético en el entrehierro, L es la longitud del hilo que está dentro del entrehierro, I esla intensidad de corriente que circula por la bobina.

De acuerdo con lo expuesto, cuanto mayor sea el número de espiras de la bobina mayorserá el desplazamiento de ésta. Dado que la polaridad del imán permanente no cambia,la bobina móvil se sentirá atraída o repelida por el imán permanente, produciéndose lavibración de la bobina hacia adelante o hacia atrás de acuerdo con la corriente moduladaaplicada.La bobina arrastra en su movimiento al cono, produciendo éste las compresiones ydepresiones del aire en una y otra cara de él, y por lo tanto ondas acústicas son capacesde activar nuestro oído.Para que el funcionamiento del altavoz sea correcto es importante que se mantengaconstante el producto B*L*I, es decir que el número de espiras dentro del entrehierrosea constante. Este punto es de especial importancia en la reproducción de bajas

frecuencias, ya que es cuando más desplazamiento se exige al altavoz.Efectivamente, supongamos un sistema motor de altavoz en posición de reposo, esdecir, en ausencia de señal. Si a este sistema motor se le aplica una señal senoidalprocedente de la salida de un amplificador, y esta señal no es de amplitud excesiva, labobina se desplazará hacia afuera en el primer semiperíodo, pero siempre habránespiras dentro del entrehierro del imán permanente, por lo que no se producirá distorsiónalguna.Si la señal proporcionada por el amplificador es más fuerte, la bobina saldrá total, o casitotalmente, del entrehierro, con lo cual el número de espiras dentro del campo magnéticodel entrehierro será nulo o casi nulo, produciéndose en consecuencia un recorte delsemiperíodo, puesto que una vez fuera la bobina, ésta suspende su movimiento al noexistir campo magnético que la influya. En consecuencia, nos encontramos con unadistorsión debida a la falta de linealidad del producto B*L*I.



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Para evitar lo expuesto puede preverse una bobina móvil lo suficientemente larga comopara evitar que salga totalmente del entrehierro, y de esta forma siempre habrá unnúmero fijo de espiras dentro del campo magnético. Esta solución tiene sin embargo elinconveniente de que las espiras de la bobina que no se encuentren dentro del campomagnético actúan como resistencia pura en serie con las que sí lo están, disminuyendoel rendimiento del altavoz. Un altavoz magnético funciona al hacer reaccionar el campomagnético variable creado por una bobina con el campo magnético fijo de un imán. Esto

hace que se produzcan fuerzas, que son capaces de mover una estructura móvil que esla que transmite el sonido al aire. Esta estructura móvil se llama diafragma, puede tenerforma de cúpula o de cono. A su vez, esta estructura móvil está sujeta por dos puntos mediante unas piezas flexiblesy elásticas que tienen como misión centrar al altavoz en su posición de reposo.

2.5 CARACTERISTICAS

Se ha visto anteriormente el principio de funcionamiento de un altavoz, prestandoespecial atención a los altavoces electrodinámicos por ser los más utilizados. Esto nosha permitido comprender que la calidad de cada elemento que los compone determinalas características del mismo. Para elegir el altavoz adecuado debemos estudiar lascaracterísticas que brindan los fabricantes y actuar en consecuencia, según nuestranecesidad.Las características técnicas más importantes de un altavoz son las siguientes:

Impedancia

Es el valor en ohmios que presenta a su entrada el altavoz y por tanto representaráel valor de carga sobre la salida del amplificador. La impedancia de un altavozdepende del tipo y de su forma constructiva. Los factores determinantes de laimpedancia de entrada son:

La resistencia óhmica del hilo de la bobina móvil, dependiente de la longitud, seccióny material del hilo y que se calcula por la fórmula:

La reactancia inductiva de la bobina móvil, dependiente de la frecuencia aplicada ydel coeficiente de autoinducción de la misma, según la fórmula:

Las corrientes inducidas en la bobina móvil, a causa de sus desplazamientos dentrodel campo magnético de excitación del imán permanente.

Este último factor es el más difícil de mantener constante ya que como la bobinamueve al diafragma y el aire que la rodea, los movimientos estarán condicionadospor la forma de la construcción del altavoz (masa del diafragma, elasticidad desuspensión, volumen de aire de la caja acústica, etc.).



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Los fabricantes de altavoces procuran que el diseño de los mismos afecte lo menosposible a la impedancia, ya que una variación de dicha impedancia provoca unavariación de la recta de carga del transistor amplificador de salida y, como consecuenciade todo ello, un aumento de la distorsión.

De todas formas, es prácticamente imposible que, dentro de la gama de baja frecuenciade audio, la impedancia del altavoz se mantenga constante para todas las frecuencias.

Es por ello por lo que los fabricantes de altavoces indican la impedancia de los mismospara una frecuencia dada, y ya preestablecida internacionalmente, cuyo valor es de1000 Hz. Para esta frecuencia, la impedancia de los altavoces electrodinámicos oscilaentre 2 y 8 Ω, según diseño, siendo los valores más usuales los de 4 y 8 Ω a 1000 Hz.

Respuesta en frecuencia

La curva de respuesta de frecuencia es una de las características más importantes de

los altavoces, pues mediante ella podemos conocer la intensidad sonora proporcionadapor el altavoz para cada una de las frecuencias de audio que debe reproducir, es decir,se trata de la curva característica intensidad sonora en función de la frecuencia.Se denomina así, a la gama de frecuencias que un altavoz es capaz de reproducir conun nivel aceptable de eficacia y distorsión. Como ejemplo de esta característica, se veen esta figura, como varía la respuesta de un altavoz a las caídas de señal, partiendodesde los 0 dB y en caídas de -3, -6 dB o mayores de la señal de sonido.



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Dichas variaciones en señal representan el margen de frecuencia que el altavozva a reproducir. Así podemos ver en el ejemplo, cómo a una pérdida de -3 dB, elmargen de frecuencias será de entre 130 y 10,000 Hz, mientras que si aumentamoslas pérdidas la gama de frecuencias aumentará, hasta reproducir una gama de entre60 y 18,000 Hz con una pérdida de amplitud del orden de -12 dB.

Para darnos cuenta de qué clase de margen sería el mejor, sólo decir que el cercano

a los 0 dB es el elegido por los mejores fabricantes de altavoces para equipos delmercado, teniendo en cuenta que desarrollarán un altavoz para cada grupo principalde frecuencias, ya sean agudos, graves y medios u otras separaciones intermedias.

Para levantar la curva de respuesta en frecuencia se suministra al altavoz una señalde igual potencia y frecuencia variable; luego se mide la potencia sonora generada pordicho altavoz llevando los valores obtenidos a un cuadro. Con estos datos se construyela curva de presión sonora en función de la frecuencia.Otros métodos modernos utilizan un graficador para obtener la curva de respuestaen frecuencia del transductor electroacústico.

Frecuencia de resonancia

La frecuencia de resonancia de un altavoz es la frecuencia material de vibracióndel diafragma y de la bobina móvil. Si a un altavoz se le aplica un impulso eléctricoque separe la bobina móvil y el diafragma de su posición de equilibrio, y dichoimpulso se corta bruscamente, la bobina móvil y el diafragma oscilarán con una ciertafrecuencia fija, de amplitud de onda decreciente, hasta recuperar su posición deequilibrio. Dicha frecuencia es la frecuencia de resonancia del altavoz. Esta frecuenciaes de suma importancia, pues marca el límite inferior de la curva de respuesta delaltavoz, es decir, el altavoz es inoperante para frecuencias inferiores a la de resonancia .

Entre los factores que influyen sobre la frecuencia de resonancia cabe destacar eldiámetro del diafragma, de tal forma que podemos decir que la frecuencia deresonancia es inversamente proporcional al diámetro del diafragma. Cuanto menor esel diámetro del diafragma mayor será la frecuencia de resonancia del altavoz.

Pero no sólo el diámetro del diafragma afecta a la frecuencia de resonancia; tambiénla rigidez del diafragma influye sobre el valor de la frecuencia de resonancia. Así, undiafragma muy rígido tiene una frecuencia de resonancia más elevada que undiafragma ligero.

También el sistema de suspensión del diafragma influye sobre la frecuencia deresonancia. Cuanto más fuerte sea la suspensión del diafragma, mayor será la

frecuencia de resonancia.

Es la frecuencia "mecánica" de resonancia (frecuencia de vibración del material) de labobina móvil y el cono o diafragma. Para conocerlo se aplica un impulso de tensión ala bobina móvil; al quitarlo, el cono vibrará a su frecuencia de resonancia.



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La tabla muestra la frecuencia para distintos tamaños de cono

Potencia

La potencia se puede clasificar en mínima y máxima. La primera viene determinada porla sensibilidad que posee la membrana para reproducir el sonido, en cuanto a la máximase pueden hacer dos diferenciaciones dependiendo de la potencia que puede soportarun altavoz, la potencia nominal y la potencia musical.

La potencia nominal o RMS es aquella que puede soportar el altavoz de modo continuosin que se produzca un calentamiento excesivo en el propio altavoz ni distorsiones enel sonido, viene determinada en watios (W). El volumen de sonido máximo y por tantoel espacio útil que puede cubrir con normalidad el altavoz depende de esta característicay va ligada directamente al tamaño de su cono. En cuanto a la distorsión se consideracomo valor normalizado el 2,5 o el 3%.La potencia musical o de pico es el valor máximo de potencia que puede aplicarse al

dispositivo, durante un corto período de tiempo, sin que este se dañe.

Directividad

Esta es la propiedad o característica que indica las direcciones a donde es enviada laenergía acústica que produce el altavoz, ya que este no las envía en una sola direcciónsino en todas las direcciones.



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Para conocer la direccionalidad o sentido a donde es enviada la energía acústica, serecurre a los diagramas de directividad. Estos diagramas o curvas se hacen paradiferentes frecuencias, ya que a medida que la frecuencia aumenta para un mismodiafragma, el altavoz se hace más directivo.

Para medir estos valores se conectando al altavoz una frecuencia determinada y

situándola en una plataforma giratoria, con un micrófono colocado frente al altavoz yhaciendo girar la plataforma un cierto número de grados, se irán tomando los datosregistrados por el micrófono, de tal forma que se pueda ver la pérdida de nivel que seproduce al separarse del eje del altavoz.

Sensibilidad

Indica la capacidad que posee el altavoz para generar la señal acústica. La sensibilidadde la pantalla determina la potencia mínima del altavoz, ya que será ésta la mínimapotencia que deberá poseer el amplificador que se conecte al altavoz, cuanto mayor seael valor de la sensibilidad mayor será la potencia emitida por el altavoz.

Viene determinada como la presión sonora que proporciona un altavoz a 1 metro dedistancia de su eje horizontal cuando se le suministra una potencia de 1 W.

Rendimiento

Viene expresado en tanto por ciento y es la relación existente entre la potencia de salidadel altavoz y la potencia suministrada a su entrada.

Su valor es muy reducido, debido a que el altavoz es poco eficiente en la conversión deseñal, presentando grandes pérdidas. Es difícil de determinar y pocos fabricantes loespecifican, en su lugar facilitan la característica de sensibilidad y nivel de presiónsonora producida por el altavoz a 1 metro de distancia. Éste permite conocer la potenciaque debe poseer el amplificador para obtener un determinado rendimiento en el nivel deaudición.



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2.6 CLASIFICACION

Varios son los tipos de altavoces que se pueden encontrar en el mercado, aunque losmás extendidos son los que a continuación se indican:

2.6.1 TIPOS DE ALTAVOCES SEGÚN EL TIPO DE TRANSDUCTOR

2.6.1.1 ALTAVOZ DINÁMICO

Está constituido por una bobina que es recorrida por las corrientes de audiofrecuenciay que se mueve dentro del seno de un campo magnético. Hay dos tipos fundamentales:

PARTES DE UN ALTAVOZ DINAMICO

1. Cono o diafragma:

Está fabricado de material fibroso y liviano con la finalidad de que sea lo más inerte

posible. La forma del cono depende de la banda de frecuencias que reproduce, las

características de directividad y la potencia admisible del altavoz.

2. Campana:

Está fabricada con chapa muy delgada, cuya rigidez mecánica se ha aumentado

mediante las nervaduras de refuerzo. La campana debe servir como soporte a

todas las piezas del altavoz y sujetar el altavoz a la caja acústica o bafle.

La campana debe estar cubierta de una capa galvanoplástica que evite su

oxidación.

3. Yugo:

El yugo aloja en su interior al imán permanente. El yugo debe estar fabricado con

un material de alta permeabilidad para evitar pérdidas campo magnético del imán.



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4. Imán permanente:

El imán permanente es el sistema de excitación del altavoz. Este se coloca dentro

del yugo. Consiste en un imán cilíndrico de alta conducción. Los yugos se

fabrican, generalmente, con óxidos ferromagnéticos, que permiten inducciones

magnéticas superiores y un peso reducido.

5. Bobina móvil:

La bobina móvil está constituida por un devanado montado sobre un tubo cilíndrico.

Este tubo debe soportar los esfuerzos que se originan durante el bobinado así

como los esfuerzos que hace la araña durante el movimiento vibratorio de la

bobina, pero también debe ser hecho de un material de un espesor reducido. El devanado de la bobina debe realizarse con gran exactitud, tanto eléctrica como

mecánica. El grueso del hilo depende de la carga que deba aceptar el altavoz y su

aislamiento debe ser de gran calidad para evitar cortocircuitos entre espiras.

La bobina se adhiere a su soporte mediante un cemento especial que resista lasvibraciones que tendrá.

6. Araña:

La araña debe centrar la bobina móvil en el entrehierro, con el fin de que no seproduzcan roces entre la bobina y el imán o el yugo. La araña se coloca en elcuello del cono, sirviendo para unir a este con la bobina móvil.

1. AL TAVOZ ELECTROD INÁMICO

Está formado por un electroimán que posee una pieza central sobre la cual se arrollauna bobina, denominada bobina de campo, la cual posee gran número de espiras; sirvepara excitar el electroimán. Dentro del entrehierro se suspende la bobina móvil, formadapor un número muy reducido de espiras arrolladas sobre un elemento aislante. Por ella,circulan las corrientes de audiofrecuencia que entrega el amplificador. En el elementoaislante sobre el que va situada la bobina móvil, y coincidiendo con el extremo de labobina va sujeto por sus bordes al cono que a su vez va unido al soporte metálico delaltavoz en su extremo exterior. El centrador construido con material flexible permite eldesplazamiento longitudinal del conjunto bobina-cono evitando el desplazamientolateral.Por la bobina de campo se hace circular una corriente eléctrica con una determinada

polaridad por lo que se crea un campo magnético. La señal de audiofrecuencia recorrela bobina móvil creando al mismo tiempo un campo magnético que en ocasiones seencontrará en oposición o no, con el campo magnético creado por la bobina de campo,del resultado de la interacción de ambos campos se obtiene el desplazamientolongitudinal de la bobina móvil.



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2. AL TAVOZ DINÁMICO DE IMÁN PERMANENTE

Este tipo de altavoz posee el imán fijo, no necesitando de la bobina de campo como elanterior. En su construcción se han empleado aleaciones de hierro, aluminio, níquel ycobalto para generar un campo magnético de gran intensidad.

El imán va situado de tal manera que las piezas polares concentran su flujo alrededor

de la bobina móvil, siendo el funcionamiento igual al del altavoz electrodinámico. Dadala perfección alcanzada en los elementos que lo integran, la facilidad de su conexionadoy el gran rendimiento que proporcionan en su salida, lo convierten en el más utilizadopara equipos de HI-FI.

2.6.1.2 AL TAVOZ PIEZOELÉCTRICO

Su funcionamiento está basado en la propiedad que tienen algunos cristales dedeformarse cuando se les aplica una tensión. Estas deformaciones se transforman envibraciones, que dan lugar a la sonorización. La masa del diafragma es muy ligera, y elrendimiento de este tipo de altavoz es muy pequeño, debido a que sus movimientos sonmicroscópicos por lo que sólo se emplean para las altas frecuencias.

Básicamente, la fuente que origina el sonido de un componente de sonido piezoeléctricoes un diafragma piezoeléctrico. Este consiste en una placa de cerámica piezoeléctricaque tiene electrodos en ambos lados y una placa de metal (latón o acero inoxidable,etc.) Aplicando tensión continua entre los electrodos, se produce una distorsiónmecánica debido al efecto piezoeléctrico, que se manifiesta como una deformación deldiafragma el cual se expande en una dirección radial. La polarización de los electrodosproduce una expansión o contracción del elemento piezoeléctrico



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2.6.1.3 A LTAVOZ ELECTROESTÁTICO

Está constituido por un diafragma de poliéster (por lo que resulta muy ligero), que seencuentra situado en medio de dos placas polarizadas, como si se tratara de uncondensador. Al mismo tiempo el diafragma se encuentra polarizado respecto a losdos electrodos o placas. Cuando a las placas les llega la tensión procedente delamplificador el diafragma se desplaza en función de la polaridad presente en cada una

de ellas, generando así la presión sonora necesaria para la audición.Su estructura consiste en tres placas metálicas que forman una especie de sándwich.Las dos placas exteriores, rígidas y perforadas, constituyen el condensador. La placainterna, mucho más delgada, es el diafragma Cuando se aplica una señal eléctricaelevada a las dos placas que forman el condensador, las placas rígidas se mueven enfunción de este voltaje de entrada, generando un flujo magnético y el diafragma,situado en su interior, vibra.

Esta vibración se basa en uno de los principios claves del magnetismo: Dos cargas designo contrario se atraen, mientras que si son del mismo signo se repelen.

Cada placa del condensador, como ocurre con los polos de un imán, tiene tensión decarácter opuesta a la otra:

Si la corriente eléctrica de entrada es positiva, por oposición, el diafragmase desplaza hacia la placa polarizada con tensión negativa (polo positivo).Por el contrario, si la tensión es negativa, el diafragma se desplaza hacia el polo (placa)positiva..El altavoz electrostático es un altavoz de diagrama polar bipolar (como el micrófono

de condensador). La vibración del diafragma es la que produce el sonido que se emitepor los huecos de las placas, radiando de igual modo hacia delante y hacia atrás,aunque no hacia los lados. Es decir, la energía sonora irradiada tiene forma de ocho,

con un lóbulo delantero en oposición al trasero y zonas laterales "sordas".



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2.6.2 TIPOS DE AL TAVOCES SEGÚN EL RANGO DE FRECUENCIAS

En función del rango de frecuencias donde proporcionan un rendimiento óptimo,podemos distinguir varios tipos de altavoces:

Full-range o de rango completo: son altavoces no específicos, con una

respuesta de frecuencia aceptable en toda la gama de frecuencias, por lo queemiten el rango completo de frecuencias audibles, generalmente a excepción delos sonidos más graves. Los altavoces de rango completo se emplean en todotipo de aplicaciones, desde televisores y altavoces de ordenador, hastaexcelentes sistemas de sonido con altavoces de alta fidelidad.

Tweeter : son altavoces especializados en altas frecuencias, por lo que estánoptimizados para los sonidos agudos (4 a 20 kHz), considerados el límitesuperior del oído humano. El nombre deriva del canto agudo de algunos pájaros(tweet, piar en inglés), en contraste con el nombre de los altavoces para graves,woofer (woof, ladrido en inglés).

Medio: los altavoces de rango medio, mid-range o squawker, son altavocesespecializados en frecuencias medias, aproximadamente de 800 Hz a 5 kHz.Dado que este rango de frecuencias del espectro de sonido audible es la zonaque contiene los sonidos más familiares para el oído humano, como la vozhumana, es fundamental que un altavoz de medios tenga baja distorsión.

Woofer : los altavoces woofer son altavoces especializados en bajasfrecuencias, por lo que están optimizados para los sonidos graves (40 Hz a 1kHz). El nombre procede de los ladridos graves de los perros (woof, ladrido eninglés), en contraste con el nombre utilizado para los altavoces diseñados parareproducir sonidos agudos, tweeter (tweet, piar en inglés).

Midwoofers: los midwoofer son un tipo de woofer que además de proporcionaruna buena respuesta en frecuencias graves también pueden reproducirfrecuencias medias con linealidad, fidelidad y baja distorsión. Son altavoces conun diámetro de entre 4 y 8 pulgadas, adecuados para un rango de frecuenciasentre 80 Hz y 3 kHz.

Subwoofer : los subwoofer son altavoces especializados en las más bajasfrecuencias, por lo que están optimizados para los sonidos más graves (20 a 80Hz). Los subwoofer pretenden reproducir los sonidos más graves para

complementar al resto de altavoces, que no suelen reproducir los tonos graves,ni siquiera los full-range o de rango completo.



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2.7 CONEXIÓN

Para una conexión correcta de los altavoces debe tenerse en cuenta, ademásde la potencia nominal y potencia admisible, la impedancia propia de cada unidady de salida del amplificador. La impedancia de salida del amplificador debe coincidircon la impedancia total de los altavoces conectados a ella, pues de lo contrario secorre el riesgo de una pérdida de potencia acústica o de una sobrecarga capaz

de destruir la última etapa amplificadora o el propio altavoz. Los altavoces puedenconectarse en serie, en paralelo (derivación) o en conexión mixta. De todas estasconexiones haremos referencia a continuación.

2.7.1 Conex ión en serie

La impedancia total de dos o más altavoces conectados en serie es igual a lasuma aritmética de las impedancias parciales, es decir:

Este sistema de conexión se utiliza en aquellos casos en los que la impedancia delos altavoces es inferior a la impedancia de salida del amplificador. Así,supongamos un amplificador cuya impedancia de salida es de 8 Ω y disponemos sólode altavoces de 4 Ω. La solución al problema consistirá, pues, en conectar dos altavocesen serie, lo que daría una impedancia total de:

2.7.2 Conexión en paralelo o derivación

En la conexión en paralelo o derivación de altavoces, la inversa de la impedancia totales igual a la suma de los inversos de las impedancias parciales, es decir:

Este sistema de conexión se utiliza en aquellos casos en los que la impedancia delos altavoces es superior a la impedancia de salida del amplificador.



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Supongamos un amplificador cuya impedancia de salida es de 4 Ω y disponemos sólode altavoces de 8 Ω de impedancia. La solución será, pues, conectar dos altavocesde 8 Ω en derivación, ya que de esta forma la impedancia total de los altavocesserá igual a la impedancia de salida del amplificador, efectivamente:

2.7.3 Conexión mixta

Cuando la potencia entregada por el amplificador es superior a la que pueden disiparlos altavoces, se recurre al montaje mixto de varias unidades, de forma que entretodos pueda disiparse la potencia que entrega el amplificador. La fórmula decálculo para obtener una impedancia total de los altavoces igual a la impedancia desalida del amplificador, está basada en las fórmulas de las dos conexiones anteriores,es decir en la suma de impedancias en serie y en derivación. A continuación sepueden ver dos esquemas de conexión mixta de altavoces y en los que, como podrádeducir el lector, la impedancia total de los altavoces es igual a la impedancia de salidadel amplificador, en el que la impedancia de cada altavoz es de 8 Ω.

Conexión en paralelo de dos altavoces de 8 Ω.



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2.8 MULTIVIAS

2.8.1 SISTEMA DE AL TAVOZ ÚNICO

El amplificador solo alimenta al altavoz por medio de un canal de salida. Un soloaltavoz es insuficiente en alta fidelidad para reproducir una parte muy vasta del

espectro sonoro, no es preciso tratar al altavoz único con un absoluto y definitivodesprecio, porque un bafle con un solo altavoz, por su facilidad de construcción y suprecio módico puede rendir grandes servicios.

2.8.2 SISTEMA DE 2 VÍAS

El espectro sonoro procedente del amplificador será dividido en dos canales unode los cuales alimenta al altavoz principal, que producirá las frecuencias bajas y unaparte de las medias, y el otro alimenta un altavoz de agudos, que cubre las frecuenciasaltas medias y los agudos: La división se hace por medio de un filtro separador orepartidor de frecuencias de 2 canales.

Por ejemplo el canal del altavoz principal cubrirá la gama de 40 Hz a 3000 Hz eldel altavoz de agudos cubrirá de 3000 Hz a 20,000 Hz; la frecuencia de corte seráde 3000 Hz.Haremos notar que el sistema de 2 canales no significa que sean solamente 2altavoces, porque se pueden agrupar 3, 6, 4 altavoces en el sistema de 2 canales.



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2.8.3 SISTEMA DE 3 VÍAS

El espectro sonoro producido por el amplificador será dividido en 3 canales. Elprimero alimenta las frecuencias bajas; el segundo las medias y el tercero las agudas.Un filtro de 3 canales permite el reparto adecuado de las frecuencias a cada uno de los

canales.

Por ejemplo, el canal de bajos cubrirá de 20 Hz a 600 Hz; el de medios, de 600 Hza 5000 Hz y el de agudos de 5000 Hz a 20,000 Hz. En este caso el filtro tienedos frecuencias de corte: 600 Hz y 5000 Hz. El sistema de 3 canales, no significa quetenga solo 3 altavoces: puede haber más de 3 canales con 4, 5 y 6 altavoces. En

este montaje cada altavoz reproduce una banda de frecuencias.

Estos sistemas son poco utilizados debido a su complej



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CONECTORES Y

ENTRADAS DE AUDIO CAPITULO 3

TIPOS DE CONECTORES DE AUDIO

Actualmente hay gran cantidad de conexiones de audio en el mercado, las dividiremosen dos grupos dependiendo del tipo de señal que transmiten, analógica o digital.

3.1 AUDIO ANALOGICO

3.1.1 Jack

Es el más utilizado para Interconectar Instrumentos como guitarras eléctricas, o tecladoscon sus respectivos amplificadores o altavoces, o para equipos de audio profesional engeneral. Además existe una versión Mini Jack, que se utiliza principalmente paraconectar auriculares a dispositivos de reproducción de audio. Hay tres tamaños biendiferenciados según el diámetro del conector:

Diámetros

Hay conectores jacks de varios diámetros:

1. El conector Jack original de 6,35 mm (¼″, es decir, un cuarto de pulgada).Es el

que se utiliza en audio profesional, para instrumentos, auriculares HiFi, etc.

2. El Jack miniaturizado de 3,5 mm (aproximadamente ⅛″): es el tipo de conector

más utilizado, usado para la salida de auriculares en dispositivos portátiles,

como reproductores de mp3.

3. El conector Jack de 2,5 mm (aproximadamente 3/32″): es el conector menos

utilizado, también en dispositivos pequeños.

Además, se dividen en dos tipos de conectores Jack según el número de canales que

transmiten, independientemente del tamaño:

Mono: Transmiten la señal a un único canal. Se diferencian porque llevan una

banda transversal en la punta del conector.

Estéreo: Transmiten la señal en dos canales (izquierdo y derecho). Se

diferencian porque llevan dos bandas transversales en la punta del conector.

Conector Jack Mono (6,35 mm) .Conector Mini Jack Estéreo (3,5 mm)

https://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetro

https://es.wikipedia.org/wiki/Pulgada

https://es.wikipedia.org/wiki/Auriculares

https://es.wikipedia.org/wiki/Reproductor_de_audio_digital

https://es.wikipedia.org/wiki/Reproductor_de_audio_digital

https://es.wikipedia.org/wiki/Auriculares

https://es.wikipedia.org/wiki/Pulgada

https://es.wikipedia.org/wiki/Mil%C3%ADmetro



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CONECTORES Y


3.1.2 RCA

Su nombre es un acrónimo de Radio Corporation of America, que fue la organizaciónque patentó su diseño en los años 40. Es un tipo de conector que utiliza canalesde audio separados estéreo (izquierdo y derecho), bien diferenciados en dos cables,uno con un conector de color rojo, generalmente el derecho, y otro de color negro oblanco para el izquierdo. Se puede utilizar solamente uno de los canales lo que darálugar a una señal Mono. Se utiliza para todo tipo de dispositivos, sobre todo si se

necesita separar la señal en dos canales bien diferenciados, como en un sistema deaudio envolvente, o una mini cadena que reproduce un canal por altavoz.



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CONECTORES Y


En muchas áreas geográficas ha sustituido al conector típico de audio (Jack), muy usadodesde que los reproductores de casetes e hicieron populares, en la década 1970. Ahorase encuentra en la mayoría de televisores; en otros equipos, como grabadoresde vídeo o DVD, actualmente se está sustituyendo por el High-Definition MultimediaInterface (HDMI).

El conector macho tiene un polo en el centro (+), rodeado de un pequeño anillo metálico

( –), a veces con ranuras, que sobresale. El conector hembra tiene como polo central unagujero cubierto por otro aro de metal, más pequeño que el del macho para que este sesujete sin problemas. Ambos conectores (macho y hembra) tienen una parte intermediade plástico que hace de aislante eléctrico.

3.1.3 DIN

Son un tipo de conectores que tienen un extremo delimitado por una camisa metálicacircular que contiene unos pines que pueden variar en número dependiendo de las

necesidades del usuario, la camisa metálica tiene unas muescas cuya función es nopermitir que el conector se introduzca de manera incorrecta en la ranura pudiendodañar el dispositivo o los pines del conector.

Ejemplos de conector de audio

3 Salida del canal de la izquierda / Mono

5 Salida del canal de la derecha (sólo en estero)

2 Tierra

4 Entrada del canal derecho (sólo en estéreo)

1 Entrada del canal izquierdo / Mono

https://es.wikipedia.org/wiki/Casete

https://es.wikipedia.org/wiki/1970

https://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADdeo

https://es.wikipedia.org/wiki/Reproductor_de_DVD

https://es.wikipedia.org/wiki/High-Definition_Multimedia_Interface



https://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctrico

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:DIN41524-5fp.svg

https://es.wikipedia.org/wiki/Aislante_el%C3%A9ctrico



https://es.wikipedia.org/wiki/Reproductor_de_DVD

https://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%ADdeo

https://es.wikipedia.org/wiki/Televisi%C3%B3n

https://es.wikipedia.org/wiki/1970

https://es.wikipedia.org/wiki/Casete



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CONECTORES Y


3.2 AUDIO DIGITAL

3.2.1 S/PDIF COAXIAL:

Físicamente, el conector es parecido al RCA, pero la señal completa se transmite através de un único cable, soporta audio estéreo, y sonido codificado en Dolby Digital,no soporta audio en alta definición debido a que no posee ancho de banda suficiente.

3.2.2 TOS-LINK:

Se trata de una conexión de audio creada por Toshiba, que emplea una señal

óptica que funciona transmitiendo pulsos de luz a través de un cable de fibra ópticaque transmite la información digital. Un led es el que se encarga de generar pulsosde luz para transmitir la señal digital. Es un sistema inmune a interferenciaselectromagnéticas y de radio frecuencia, esto evita que se creen bucles de masaque producen ruidos molestos. Tiene los inconvenientes propios del cable de fibraóptica, como que la longitud máxima es de 10 metros, y que se pueden producir cortesde señal si se presiona o se dobla el cable. Cabe resaltar que no se trata de un cablede fibra óptica como el que se utiliza para implementar redes, este admite solo 5 MHzde ancho de banda mientras que el que se utiliza para redes admite varios GHz. Admiteseñales codificadas en Dolby Digital y DTS, pero no admite sonido en alta definición.



CONECTORES Y


3.2.3 XLR o CANNON:

Es el más utilizado para audio profesional, se utiliza sobre todo para módulos de sonidode estudio, micrófonos, y aparatos de alta gama para uso doméstico, también seutiliza para equipos de iluminación de gran tamaño. Consiste en un conector de 3pines que transmite una señal de audio balanceada, esto consiste en que un pinconduce la señal, otro la señal invertida y otro hace de masa, las dos señales se

suman en el receptor y dan como resultado una señal con más ganancia y sinruidos, esto sirve para aumentar la ganancia, y poder cubrir distancias más largasde cable sin pérdida de volumen y sin interferencias. Permite tiradas de cable muylargas, de hasta 350 metros. Transmite audio estéreo y codificado en Dolby Digitaly DTS, pero no admite sonido en alta definición.

Detalle de conector XLR macho y hembra

Para transferir sonido en alta definición habría que utilizar las conexiones HDMI o

DisplayPort, que son los únicos tipos de conexión multimedia que además de video enalta definición soportan calidad de audio también en alta definici

componentes de audio

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