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SONIDO
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INSTALACIONES DE SONIDO, IMAGEN Y SEGURIDAD ELECTRÓNICA Tomás Perales Benito
CICLOS FORMATIVOS Técnico en Instalaciones de Telecomunicaciones Técnico Superior en Sistemas de Telecomunicaciones e Informáticos
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INSTALACIONES DE SONIDO, IMAGEN Y SEGURIDAD ELECTRร NICA Tomรกs Perales Benito
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Instalaciones de sonido, imagen y seguridad electrónica Primera edición, 2014 Š 201 Tomås Perales Benito Š 2014 MARCOMBO, S.A. www.marcombo.com Diseùo de la cubierta: NDENU DISSENY GRÀFIC Diseùo y maquetación: Àngel SolÊ Cardona Cualquier forma de reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra
! " # $ %& ''' $( ) $* fragmento de esta obraÂť. ISBN: 978-84-267-2110-5 D.L.: B-6746-2014 Impreso en Printed in Spain
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Ă?ndice general PresentaciĂłn de la obra .............................. ix
2.1.4. IndicaciĂłn en dB ...................................... 16 2.1.5. CaracterĂsticas.......................................... 18 2.1.5.1. Impedancia .................................... 18
Primera parte Fundamentos de sonido, componentes, instalaciones de megafonĂa y sonorizaciĂłn e instrumentaciĂłn de servicio
........................................... 18 2.1.5.3. RelaciĂłn seĂąal/ruido ....................... 19 2.1.5.4. Gama dinĂĄmica .............................. 20 2.2. SeĂąales digitales............................................... 20 2.2.1. Muestreo ................................................... 20
1. AcĂşstica .....................................................3
.......................................... 21
1.1. Fundamentos de sonido ................................... 3
............................................. 21
1.1.1. Velocidad de propagaciĂłn ..................... 4
2.2.4. ConversiĂłn de digital a analĂłgico ........ 21
1.1.2. Frecuencia .................................................. 5 1.1.3. Tiempo ........................................................ 5
3. Conductores de seĂąales ........................25
1.1.4. ArmĂłnicos ................................................... 5
3.1. Cables de cobre.............................................. 25
1.1.5. Tono ............................................................. 6
! ........................................... 25
1.1.6. Timbre .......................................................... 6
3.1.2. Cable paralelo ......................................... 27
1.1.7. Intensidad ................................................... 7
3.1.3. Pares trenzados ........................................ 27
1.1.7.1. Voz ....................................................... 7
3.2. Fibra Ăłptica ...................................................... 27
1.1.7.2. Ruido ................................................... 7
3.2.1. Fundamentos ............................................ 28
1.1.7.3. MĂşsica................................................. 8
" # .............................. 29
..................... 9
! ................................. 30
...................................................... 9
3.2.4. Fuentes de luz ........................................... 31
................................................... 9
..................................... 32
1.3. PercepciĂłn del sonido .................................... 10 1.3.1. Necesidad de ponderaciĂłn ................... 10 1.3.2. Curvas de ponderaciĂłn ......................... 10 ................................................. 11 1.5. LegislaciĂłn ........................................................ 12
4. MicrĂłfonos ...............................................33 4.1. Fundamentos ................................................... 33 4.2. Patrones polares ............................................. 34 4.2.1. Cardioide .................................................. 34 4.2.2. Supercardioide ......................................... 34
2. SeĂąales de audio.....................................15
4.2.3. Hipercardioide .......................................... 34
2.1. SeĂąales analĂłgicas ......................................... 15
4.3. CaracterĂsticas ................................................. 35
2.1.1. Niveles de potencia................................. 16
" $ ......................................... 35
2.1.2. Formas de la amplitud............................. 16
%$ ................................................... 36
2.1.3. Formas de la potencia ............................ 16
...................................... 36
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4.4.3. CerĂĄmico .................................................. 37
8.2. Procesadores de seĂąal.................................... 65
4.4.4. Electret....................................................... 37
8.2.1. Selectores .................................................. 65
4.4.5. InalĂĄmbricos ............................................. 38
8.2.2. Ecualizadores ............................................ 66
& ................................................. 39
8.2.3. Mesas de mezclas .................................... 66
' .............................. 39
, -$ ................................................. 68
! ...................... 40
8.3.1. Clases ........................................................ 70
! ........................... 40
8.3.2. CaracterĂsticas.......................................... 70
4.6. Accesorios ........................................................ 41
8.4. Audio en red ................................................... 72
5. Altavoces .................................................43 9. LĂneas de distribuciĂłn .............................75 5.1. Tipo de altavoces ............................................ 43
9.1. Acoplamiento de los altavoces .................... 75
5.1.1. Altavoces de radiaciĂłn directa ............. 44
9.2. LĂnea de impedancia constante ................... 76
5.1.2. Altavoces de radiaciĂłn indirecta .......... 45
9.2.1. LĂnea de tensiĂłn constante ................... 76
5.2. CaracterĂsticas ................................................. 46
: " $ ............... 77
5.3. Acoplamiento entre altavoces...................... 48
9.2.3. Atenuadores resistivos ............................. 77 9.3. SecciĂłn de los conductores........................... 78
6. Recintos acĂşsticos...................................51 10. Instalaciones de megafonĂa 6.1.1. Caja hermĂŠtica ........................................ 51 y sonorizaciĂłn........................................81
6.1. Cajas acĂşsticas ................................................ 51
& ( ) ................................................. 52 6.1.3. Caja con radiador pasivo ....................... 52 6.1.4. Otras versiones de recintos ..................... 52
10.1. Fases previas ................................................. 81 ; < = ................ 82
6.2. AgrupaciĂłn de los altavoces en vĂas............ 52
; < = distribuido ...................................................... 84
& *# ...................................................... 53
; < ! .................... 86
6.2.2. Tres vĂas ...................................................... 54
10.5. Normativa aplicable ..................................... 87
7. Espacios de audiciĂłn .............................57 11. Instrumentos de medida para sonido...89 7.1. Espacios interiores ............................................ 58
11.1. SonĂłmetro ...................................................... 89
7.1.1. Campo sonoro ......................................... 58
11.2. Calibrador de sonĂłmetro ............................ 91
7.1.2. Materiales absorbentes ........................... 59
11.3. Generador de ruido ..................................... 91
7.1.3. Tiempo de reverberaciĂłn ...................... 59
> ! ( .................. 92
7.1.4. Resonancia de los espacios acĂşsticos .. 60
? $ ................... 92
7.1.5. SituaciĂłn de los altavoces ...................... 60
11.6. Medidor de distorsiĂłn ................................... 92
7.1.5.1. Generalidades ................................. 60
11.7. Comprobador de cables ............................ 93
7.1.5.2. Altavoces en el techo .................... 62 + ........................................... 63
8. Equipos de sonido ...................................65 8.1. Generadores de seĂąal ................................... 65
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Segunda parte Fundamentos de imagen, tecnologĂas del tratamiento de vĂdeo, componentes e instalaciones de videovigilancia 12. SeĂąales de vĂdeo ...................................97 12.1. VĂdeo analĂłgico ........................................... 97 12.2. VĂdeo digital .................................................. 98 12.2.1. CompresiĂłn de imagen ....................... 98 # ........................ 99 12.2.3. Principio de compresiĂłn........................ 99 12.3. EstĂĄndares en videovigilancia ................... 100 12.4. VĂdeo digital/analĂłgico ............................ 101 12.5. VĂdeo sobre IP ............................................. 101
13.7.2. Soportes ................................................. 115 13.7.3. Posicionadores ..................................... 115 13.8. CaracterĂsticas ............................................. 116 13.9. ProtecciĂłn IP ................................................ 117
14. Procesadores de imagen............................................119 -$ # ............................. 119 ! *# ............................... 120 14.3. Convertidores a par trenzado ................... 120 14.4. Servidores de vĂdeo .................................... 121 14.5. Secuenciadores de vĂdeo ......................... 122 & @ ................................................................ 123 14.6.1. CaracterĂsticas ..................................... 123 & < ! $ ...... 124 & D ? .............. 125
12.6. Protocolo ONVIF ......................................... 103
13. CĂĄmaras de vĂdeo ..............................105
15. Instalaciones de videovigilancia ..............................127
13.1. Fundamentos .............................................. 106
15.1. Condiciones ................................................ 127
13.2. Objetivo ....................................................... 107
15.2. PreparaciĂłn ................................................. 128
13.2.1. Campo de visiĂłn ................................. 107
15.3. InstalaciĂłn analĂłgica ................................ 129
$
? ....................................................... 108
J ?# $ ................ 130
13.2.3. Control de la luz ................................... 108 13.3. IluminaciĂłn ................................................... 109 13.3.1. Unidades ............................................... 109
15.5. InstalaciĂłn IP ................................................ 130 15.6. Redes inalĂĄmbricas .................................... 131 15.7. Aspectos legales ......................................... 132
13.3.2. Temperatura de color.......................... 110 13.4. Captadores de imagen .............................. 110
13.4.3. PIXIM ...................................................... 111
Tercera parte Sistemas de seguridad de intrusiĂłn y fuego y sus instalaciones
13.4.4. CĂĄmaras monocromĂĄticas .............................................. 112
16. Seguridad ante intrusiĂłn y fuego.......137
13.5. Tipos de cĂĄmaras ....................................... 114
16.1. Generalidades sobre la seguridad ........... 137
13.6. VisiĂłn nocturna ............................................ 115
16.2. Sistemas de alarma .................................... 138
13.6.1. Circuito cerrado .................................. 115
16.3. Centrales de alarma .................................. 138
13.6.2. Vigilancia urbana................................. 115
16.3.1. Tipos ...................................................... 140
13.7. Accesorios .................................................... 115
16.3.2. Funciones ............................................. 140
13.7.1. Carcasas ............................................... 115
& $
........... 141
....................................................... 110 13.4.2. CMOS..................................................... 111
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16.3.4. AlimentaciĂłn de emergencia ........... 141
17.1.2. LĂnea balanceada simple .................. 152
16.4. Sensores ....................................................... 142
17.1.3. LĂnea balanceada doble ................... 153
16.4.1. MagnĂŠticos .......................................... 142
+ ?
.......... 153
16.4.2. Rotura de cristales ............................... 142
+ Y * ........ 154
& K
( ........................... 142
+ $ * $ ................ 154
16.4.4. Aviso de atraco ................................... 143
+ Q $ ? ............ 155
& -* ? ..................................... 143
17.2.4. ProgramaciĂłn ...................................... 155
16.4.6. Humedad ............................................. 143
+ Z
$ $ ........................... 156
&
............................... 143
17.3.1. Comprobador de sensores de rotura de cristales .......................... 156
& & Q $ ? .................... 146 & + " ?# DJ ............................................ 148 16.7.1. Posibilidades ........................................ 148 16.7.2. Fundamentos ....................................... 149
17.3.2. Comprobador de detectores Q $ ? ................................ 157 + $ ! ? $ * DJ .............................. 158 17.4. LegislaciĂłn ................................................... 159
17. Instalaciones de seguridad .......................................151 SoluciĂłn a los ejercicios de autoevaluaciĂłn ..................................161 + W # con los dispositivos de alarma .................. 151 17.1.1. LĂnea cerrada ...................................... 151
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BibliografĂa ................................................163
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PRESENTACIĂ&#x201C;N DE LA OBRA Esta obra responde a los contenidos fundamentales de los mĂłdulos dedicados a $ $
) + TĂŠcnico en Instalaciones de Telecomunicaciones !$
+ ( TĂŠcni
!$
( / + 3 ) !/3( ; # )
<
+ que desarrollan las enseĂąanzas bĂĄsicas de tales especialidades. Estas son: Primera parte: Fundamentos de sonido, componentes, instalaciones de megafo + = == Segunda parte: /
+ + $ $ + componentes e instalaciones $ => =? Tercera parte: Sistemas de seguridad de intrusiĂłn y fuego y sus instalaciones, ca =@ =H El criterio pedagĂłgico empleado es el de las descripciones de los conceptos y la J + $ J deben abordar tareas de instalaciĂłn y mantenimiento, ignorando los saberes de J " + K
*+ $ + + J # < tecnolĂłgico, alentado por la industria electrĂłnica, crea la necesidad de establecer + +
) ) Q & + # $ $
& < J
+
+ < + + + El autor
IX
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Primera parte Fundamentos de sonido, componentes, instalaciones de megafonía y sonorización e instrumentación de servicio
1. Acústica 2. Señales de audio 3. Conductores de señal 4. Micrófonos 5. Altavoces 6. Recintos acústicos 7. Espacios de audición 8. Equipos de sonido 9. Líneas de distribución 10. Instalaciones de megafonía y sonorización 11. Instrumentos de medida
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1. AcĂşstica 3 & Q * W J $ +<
* J # < $ +
* Z <
+ ) + + + 3 + $ # $ +< + + J $ Z
J +< Q + + Q * + ) $ + $ [ $
ocupan de ellos.
Nombre
Cuadro 1.1. Orientaciones de la AcĂşstica.
AplicaciĂłn
Es la base. EstĂĄ orientada a facilitar la interacciĂłn entre el sonido y la arquitectura. Sus reglas son
" y similares.
Es la aplicaciĂłn de la electrĂłnica a los sonidos. + ) principales que la facilitan. A este grupo tambiĂŠn pertenecen los instrumentos que miden las
Es el arte aplicado al sonido mediante la construcciĂłn
+ + $
Corresponde a la interacciĂłn y repercusiĂłn entre la +*
Es la relaciĂłn de los sonidos molestos o desagradables con el ser humano.
P < < * J #
$ + $ ) J $
1.1. Fundamentos de sonido J $ + )K J $ J < + +
+< + +
$ )
J
$ \ $ ! ( [ ) +
+ % $ J J + ) en todas las direcciones. En su trĂĄnsito crean cambios periĂłdicos de presiĂłn â&#x20AC;&#x201D;las
] $ +
)
+ %+ )
+ J + +
J + +< + se produce la sensaciĂłn de audiciĂłn. 3
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Figura 1.1. PropagaciĂłn de las ondas sonoras.
[ Q *
dos directamente de otras tantas situaciones fundamentales. Son: PresiĂłn acĂşstica Si el sonido se produce como consecuencia directa de los cambios de presiĂłn del
+ % + + ) +<
& + J dado â&#x20AC;&#x201D;el de la apariciĂłn del sonidoâ&#x20AC;&#x201D; y la normal, en silencio. Intensidad sonora
$ $ +
ĂĄrea y en una direcciĂłn. Potencia sonora Q ) $
) +
+ ; + [ ) ^ !=_-12 ^( +< # mano medio. [ &$ *
1.1.1. Velocidad de propagaciĂłn [
$ + J lla y de las condiciones ambientales de temperatura y humedad. La que se toma como referencia es 343 m/s. Corresponde a la propagaciĂłn libre en la atmĂłsfera,
>_ j # +
?_ k < + + + $
+
= >
Cuadro 1.2. Velocidad de propagaciĂłn
$
Medio
Velocidad (m /s)
Aire a 0 °C
330
Aire a 20 °C
343
Agua a 25 °C
1.593
Madera
3.700
HormigĂłn
4.000
Acero
5.100
4
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= x Q *
{
# + $ talaciones de interior que emplean tales materiales. En ocasiones, en las instala < J +
$ $ + J ) <
1.1.2. Frecuencia Figura 1.2. [ # principales.
[ )
& + $
K Z *+
+ ; ) cualquiera que sea capaz de producir ondas mecĂĄnicas basadas en la presiĂłn y depresiĂłn desarrolladas en la atmĂłsfera. Y, al igual que las de naturaleza electro+ $ K # ) J < # + !
+ + <
) ( ; + < ! __|}__ +( < J + =@ ~ >_ ~ 3 # ) Z
Infrasonido
Sonido Cuadro 1.3. D ( del sonido.
Ultrasonido
Inaudible
< 16Hz
Audible
16 Hz-20 kHz
Inaudible
> 20 kHz
[ ) )
<
+ { J + +
+ %) $ % + % \ < [ ) J $ # + < + Â&#x192; $ + +% + <
) > ~ ? ~
Â&#x2026; +< K # )
+ 3
) < # + ;
+ +
1.1.3. Tiempo + )
+ +
+< + + de un instrumento musical o bien un ruido de cualquier procedencia, si este no + + + + + $ # + efecto y se pierde. En los procesos digitales de transmisiĂłn y registro de sonidos, las dos condicio J )
$ al mĂĄs elemental de los procedimientos de reducciĂłn de la tasa binaria (proceso
+ ( + + J ) humano.
1.1.4. ArmĂłnicos [ J $ onda pura de 440 Hz (la nota musical La), el resto se encuentran acompaĂąados por +* ) )
+ ; + ; $ del sonido fundamental por poseer menor amplitud. [ +
$
+ J )
+ ) )
+
+* + + &$ = Â&#x2021; 5
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Figura 1.3. D $ acompaĂąada de armĂłnicos.
) + J + recoge en los siguientes apartados.
1.1.5. Tono + ) <
# + J
) J $ <
$ !) < ( + $ !) ( Â&#x2C6; Â&#x2030; >_|>?_ ~ Â&#x160; Â&#x2030; >?_|> ___ ~ Q$ Â&#x2030; > ___|=@ ___ ~ +* # < ) J # $
+
[ ! ) (
+
J ) + notas. La nota La _ ~ ) ~ + La de $ }}_ ~
$ + + + ) +
Z
Cuadro 1.4. Notas musicales en dos octavas.
La
440-880 Hz
Si
247,5-495 Hz
Do
264-528 Hz
Re
297-594 Hz
Mi
330-660 Hz
Fa
352-704 Hz
So
396-792 Hz
[ ) +% < + La +% $ con 55 Hz.
1.1.6. Timbre +<
+ + ) cuencia pero originadas con instrumentos musicales diferentes, cada uno con sus armĂłnicos. Tanto el nĂşmero como la intensidad de los armĂłnicos que acompaĂąan
)
+ + ) humano. 6
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= x Q *
1.1.7. Intensidad [
!3(
*
& !;( ; <% Z Â&#x2039; Â&#x2030; 3Â&#x152;; !^Â&#x152;+2( [
* ) "
+ +% W ) K Â? 3 !=@>Â&#x2021;|=@@>( ;
3 , que corresponde a: = 3 Â&#x2030; {Â&#x152;+2 3 J # + < < * J &
>_ Â&#x17D;3 J + + ) presiĂłn sonora o SPL (Sound Pression Level( J
Â? Z ;3[Z >_ $ 3Â&#x152;>_Â&#x17D;3 Â? + < + + # + Z Â?+< Z _ Â? Â&#x2030; >_ Â&#x17D;3
Z =>_ Â? Â&#x2030; >_ 3
+< + # +
+ + amplitud. ; Â? ) 3 ^ (10-12( + #
+ Z 3 Z =_ $ ^Â&#x152; =_-12 Â&#x2030; Â? [
# + +* & ; +< $ sito de esta obra tres:
1.1.7.1. Voz +% <
# + ; ) + )
< $ Â&#x2026; +< K difunden con diferentes intensidades en razĂłn a la situaciĂłn en que se encuentran # < + $
J + entre seres humanos.
Susurro Cuadro 1.5. Intensidad media en algunas situaciones de la voz humana (EGI).
ConversaciĂłn Grito
25 dB 30-55 dB 85 dB
[
+ + + + +
1.1.7.2. Ruido El ruido estĂĄ relacionado directamente con la denominada contaminaciĂłn acĂşs +
$
+ *< ; J < + ; $ K$ + + < + Â&#x192; + $ + +< Â&#x192; + + + 7
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
= @ + + +
de algunas fuentes consideradas productoras de ruido molesto.
SituaciĂłn
Cuadro 1.6. J en algunas situaciones de ruido (EGI).
Frecuencia
Intensidad
100-3.000 Hz
75 dB
Impresora de agujas
300- 5.000 Hz
55 dB
20-4.000 Hz
110 dB
Aeronave en despegue
[ +< K $ ) + J + < +% J +* + + + <
# + + J dustrial y de obras pĂşblicas, hasta los ruidos denominados rosa y blanco. De estos * + J <
< + # + + + $
1.1.7.3. MĂşsica [ +* % + +* +
) )
mentales y sus numerosos armĂłnicos. Puede proceder de un solo instrumento + J )
% + < # +
= H + + ) J +
+ + +% < +%
Instrumento
Cuadro 1.7. J medias de algunos instrumentos musicales (EGI).
Frecuencia
Intensidad
Piano
25-9.000 Hz
64 dB
Ă&#x201C;rgano
16-5.000 Hz
72 dB
Flauta
250-2.500 Hz
49 dB
ViolĂn
130-3.500 Hz
52 dB
30-16.000 Hz
95 dB
+ [
+ % Q * * ; ) +
* @ Â?
J Q + +
= }
) +
&
*
Magnitud
Cuadro 1.8. Unidades ^
Unidad
Referencia de medida
PresiĂłn
3 Â&#x2030; {Â&#x152;+2
>_ Â&#x17D;3
Potencia
^
= ^
^Â&#x152;+2
= ^Â&#x152;+2
Intensidad
Los tres factores que recoge el cuadro son muy importantes para el desarrollo + 8
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= x Q *
1.2. % +<
+ %
) < ) + ; \ ) J $ apartados.
1.2.1. [ \ ) + J $
camino de propagaciĂłn, un medio sĂłlido, como puede ser una pared, un techo o el suelo. Entonces se produce el rebote, como el de la luz en la misma situaciĂłn, con % $ \ + + ) + J < \ \
; < J +
+ " +
la longitud de onda del sonido, entonces lo rodean y se produce el efecto de la
) !
( [ \
+ ) + * J Z Eco )
$ & ; \ +* J !+ + K # < $ ( _ = $ ReverberaciĂłn ; <
\
$ $ K # < $ # + \ +* J + % ; + + + empleo de materiales absorbentes, de los que caben destacar las alfombras, las
* J ) * & < +
) J < ; +< Â?Â&#x2018; $ & que no absorben y la unidad la absorciĂłn total: Â&#x2019; Â&#x2030; $ < <
Â&#x152; $
1.2.2. RefracciĂłn Si las ondas de sonido cambian de medio de propagaciĂłn lo hace tambiĂŠn su direcciĂłn, dando lugar al fenĂłmeno de la refracciĂłn. Naturalmente, solo se produce si
+ < < & J + ) ) ; ) +<
$ J + + ) + J < < $ Â&#x192;
< +<
+< J { +< $ * J Â&#x192; +< K $ ) +< J ) + J + #
= = =
$ $ + + # +
+< 3 + < J \ + ) [ &$ = + ) +
9
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Figura 1.4. de una onda sonora.
Q ) + $ $ Â&#x192; Â&#x201C; ) Â&#x201D; Â&#x201C;
Â&#x201D; + J + J ) + + J & + + < % J \ < < $ Su porosidad es el elemento determinante de sus efectos. Los instaladores de sa + < J J + + ) brimientos adecuados. El segundo fenĂłmeno es una consecuencia de las ondas estacionarias, las que se < * < &
J +* $
siciĂłn que ocupen los oyentes, el sonido captado serĂĄ reforzado (coincidencia de ) (
) ; +
J +% + + + * &
1.3. PercepciĂłn del sonido [ # + < + ) + #
+ + misma sensibilidad en todas las frecuencias ni en todas las situaciones en que se
+ ) + J < + +% J # + 3 & +* + ) < !>_| >__ ~ ( J
[ < & +
Q Â? J &$ $* " $ + ) no a las etapas de potencia.
1.3.1. Necesidad de ponderaciĂłn ) * +
* + +< + + * *<
+ & $ + ; +
ponderaciĂłn, las que inciden en determinados segmentos de las frecuencias que + # +
1.3.2. Curvas de ponderaciĂłn + # + & + ) + ! + Â&#x152;) ( ; & %
{ + Â?{ >_ @ |Â&#x2022;_
10
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= x Q *
Q J
+ ) +
+
#
;
Â? < "
Z Â&#x2013;Â&#x2014;dB(A): $ ) < Â&#x2013;Â&#x2014;dB(B): $ ) + < Â&#x2013;Â&#x2014;dB(C): +
% + Â&#x2013;Â&#x2014;dB(D): $ )
+
J J + +
+ +
[ &$ = ? + +
= Â&#x2022; J $ nas frecuencias.
Figura 1.5. Curvas caracterĂsticas de ponderaciĂłn.
Cuadro 1.9. AtenuaciĂłn de las curvas de ponderaciĂłn para ?
Frecuencia (Hz)
A
B
C
D
40
34
14
2
0
50
30
11
0,8
0
60
26
9
0,9
11
80
22
7
0,5
9
100
19
5
0,3
7
200
11
2
0
2,5
500
3
0,3
0
0,4
1.4. Efecto Doppler ) + + +< ) <
<
+ + ) ; $ Â&#x2DC; Z Fuente estĂĄtica y observador en movimiento ; <
# ) % + *+
! + ) ( J < Â&#x192; contrario disminuirĂĄ. Q + + K J <
[ J
& ) $ Z fr Â&#x2030; ) Â&#x2122; Â&#x152;Â&#x161; 11
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido Donde: fr Â&#x2030; / J < <
+ + ) Â&#x2030; / ) Â&#x2030; Â&#x203A;
+ + ! + ( Â&#x161; Â&#x2030; [ $
$
) ! + ( Fuente en movimiento y observador estĂĄtico ) $
)K <
< $
+ !) ) ( [ $ + Z Â&#x161;r Â&#x2030; Â&#x161; Â&#x2122; Â&#x153;Â&#x161; Lo que da lugar a: fr Â&#x2030; ) Â&#x2122; Â&#x152;! Â&#x2122; r( J $ & J ) <
<
# + Fuente y observador en movimiento ) <
+ ) <
$ ! + + (
) + dos condiciones anteriores. La respuesta se puede formular del siguiente modo, J & + Z fr Â&#x2030; ) Â&#x2122; ! Â&#x2122;Â&#x152;Â? r(Â&#x152;! Â&#x2122;Â&#x152;Â? f( Â&#x203A;f
) Â&#x2122;Â&#x152;Â? $ + +
) <
) < + +% W # Q !=}_Â&#x2021;|=}?Â&#x2021;(
1.5. LegislaciĂłn El sonido, como cualquier otro medio con repercusiĂłn en la sociedad, estĂĄ so+ + + + ; + # # K + * + en ambientes habitados por seres humanos, su aislamiento si se sobrepasa, y en +
+ & ; fundamentales para los instaladores de sistemas de sonido en todas sus formas: UNE 74-022-81 Â&#x203A; UNE 74-023-87 < UNE 74-040-84 Â&#x160;
+ * RD 1131/1988
+ +<
12
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= x Q *
Ejercicios de autoevaluación 1. K *
( [ <( [ <
+ ) ( [ J < < 2. K
( [ + &
+ <( [ J +< <
# + != ^ =_-12 ^( ( [ $ 3. K
( [
<( [ + ( [
$
% 4.
$
( ?>_ + <( _ + ( >_ + 5.
$ +
( ; <( { ( ; + + 6. + < J $
( [
+ <( +
( ; +< + $ )K 7. K +
( ) +* )
+ <( ) + J ( ) " 8. K )
( [ J +< + $ <( ( [ + + ) 9. K
( +< + <( ) ( [
10. K )
( [ < <( [ ) <
# + + ) | ( J \
13
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2. SeĂąales de audio ; " K + +% J * +
* + ta los contenidos de los sonidos en forma de magnitud elĂŠctrica, y el segundo hace referencia a su grabaciĂłn, transmisiĂłn, reproducciĂłn o cualquier otro proceso si+ [ " +
+ ) ] + )K
# < K ]# + &
* + + !
* < +< ( +< +
equipos con sus entradas y salidas de ÂŤseĂąales de audioÂť. A ellas, en sus diferentes
2.1. SeĂąales analĂłgicas Figura 2.1. SeĂąal analĂłgica de tiempo
_ amplitudes.
[ " J $ + ) # +
J + + ) + $ + K +* + + + ! + ( Â&#x2026; +< K $ " ! K ( J + * ! (
J
" ! + & $ ( + < +
nes de amplitud y frecuencia o para registrarlos sobre cualquier soporte, puede &$ $ $ * + +
" ) + $ +
+ [ &$ > > + +
Figura 2.2. Ejemplo de los procesos ? ?
15
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido Q+< +*
" + ) $
+
( "
+ &
$ <
" + + <( " + ) $ $ !QÂ&#x152; ( J J & + ) + + $ $ ! Â&#x152;Q( [ $ + J instalaciones.
2.1.1. Niveles de potencia " &
K + ! + ( !^( < $ J + ; %+ %+< * Q+< +< $ + ) ) + Z
2.1.2. Formas de la amplitud Para cada situaciĂłn se requiere una notaciĂłn diferente de la amplitud de las seĂąales. Se emplean las cuatro siguientes: Â&#x2013;Â&#x2014;TensiĂłn de pico a pico (Epp): Corresponde a la amplitud total de la seĂąal medida
+%
Â&#x2013;Â&#x2014;TensiĂłn de pico (Ep): Es la de un pico o ½ Epp. Â&#x2013;Â&#x2014; !"#$ Corresponde a la porciĂłn de un pico que desarroFigura 2.3. Altavoces para sonorizaciĂłn ^! `f $
k
+ + < J ; + _ H_H !
( " _ H_H + + + Â&#x2030; = = Â&#x160;; Â&#x2013;Â&#x2014;TensiĂłn de valor instantĂĄneo: J + "
+ &
2.1.3. Formas de la potencia La potencia desarrollada sobre una carga se puede indicar de diferentes formas: Â&#x2013;Â&#x2014;Potencia de pico a pico (Wpp): Corresponde al producto de Epp por la corriente
; &
+ &
+% + J + ) + + Â&#x2013;Â&#x2014;Potencia musical (W): ) ! $ " ( -
formaciĂłn de la potencia de un determinado equipo reproduciendo solo mĂşsica. ) < +
+ & + Â&#x2013;Â&#x2014;% &RMS): K + & + -
+ J !^ _ H_H(
2.1.4. IndicaciĂłn en dB + + Â&#x201C; Â?Â&#x201D; ! < (
" < $ !Â&#x2122;( !|( ) + <
$ + <
$ +* + *+ El Belio [ < < Â? & +
entre dos magnitudes, una de ellas de referencia, tomada de los indicados logarit+ < Q
< Z Â? Â&#x2030; $10 P2/P1
16
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> x SeĂąales de audio Donde, P1 Â&#x2030; 3
P2 Â&#x2030; 3
El decibelio (dB) 3 & < K + Â?
+% mĂĄs generalizada en sonido y telecomunicaciones. La fĂłrmula anterior, por tanto, debe escribirse como sigue:
Â? Â&#x2030; =_ $10 P2/P1 ; < < Z
Â? Â&#x2030; >_ $10 Â&#x203A;2Â&#x152;Â&#x203A;1
Â? Â&#x2030; >_ $=0 I2/I1 Donde, Â&#x203A;1/I1 Â&#x2030; Â&#x2026; Â&#x152;
Â&#x203A;2/I2 Â&#x2030; Â&#x2026; Â&#x152;
+
!^( + +
=_ !Â&#x2039;( !Â&#x203A;( >_ ; & $ Z El nĂşmero de decibelios obtenido de la relaciĂłn entre las dos magnitudes corres $ + <
) +% + $ J Z Para potencias: 10 loga { Â&#x2030; ÂĄ ¢ Â&#x152;=j Â&#x2030; { Para tensiones o corrientes: 20 loga { Â&#x2030; ÂĄ ¢ Â&#x152;>j Â&#x2030; { Ejemplos de aplicaciĂłn = Â&#x2014; Â? + &
J
? ^
}_ ^ Â&#x2039; $ ! Â?(
Â? Â&#x2030; =_ $10 P2 /P1 Â&#x2030; =_ $10 }_Â&#x152;? Â&#x2030; => _ Â? > Â&#x2014; Â? + &
J
Â&#x2021; Â&#x203A; <
=__ Â&#x203A; Â&#x2039; $
Â? Â&#x2030; >_ $ 2 / E1 Â&#x2030; >_ $10 Â&#x2030; =__Â&#x152;Â&#x2021; Â&#x2030; =? >> Â? dB relativos ; J Â? + $
! + + &
(
) + + dB absolutos Al contrario, las notaciones en dB se consideran absolutas cuando relacionan una + $
) &
Ejemplos de aplicaciĂłn = Â&#x2014;Â?Â&#x17E; K Â?^ + &
>_ ^Â&#x; 10 log10 >_ ^Â&#x152;= ^ Â&#x2030; =Â&#x2021; Â?^ > Â&#x2014;Â?Â&#x17E; K Â?+ " ?_ +^Â&#x; 10 log10 ?_ +^Â&#x152;= +^ Â&#x2030; =@ Â&#x2022;Â&#x2022; Â?+ 17
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido Â&#x2021; Â&#x2014; K + &
Â&#x2021; +^
>_ +^
Â&#x2039; Â? <
Entrada: 10 log10 Â&#x2021; +^Â&#x152;= +^ Â&#x2030; HH Â?+ Salida: 10 log10 >_ +^Â&#x152;= +^ Â&#x2030; =Â&#x2021; Â?+ Z Â?Â&#x2030; =_ $10 >_ +^Â&#x152;Â&#x2021; +^ Â&#x2030; } > Â? Figura 2.4. Medidor de potencia ' $
Â&#x2014;Â? % J ' Â&#x2021;_ Â?+Â&#x; Â&#x2021;_ Â?+ Â&#x2030; =_ $10 3Â&#x152;= +^ [ $ 3Â&#x152;= +^ Â&#x2030; =_3°/1j Â&#x2030; =___ +^ Â&#x2030; = ^ ? Â&#x2014; < + $ >__ #+ <
J 3 Â&#x2030; Â&#x203A;2Â&#x152; %Z Â&#x203A;Â&#x2030; 3 Â&#x192; $ = ^ >__ #+ Â&#x2030; = = @ Â&#x2014; K + &
_ Â?+ < $ H? #+ < + $ _ Â? Â&#x2030; =_10/10 Â&#x2030; = +^ Â&#x2030; =_-3 ^ [ $ + Â&#x203A;Â&#x2030; 3 Â&#x192; != =_-3 H?( Â&#x2030; _ >HÂ&#x2021; Â&#x203A;
2.1.5. CaracterĂsticas [ " & K ; < + ) <
$ no son menos importantes.
2.1.5.1. Impedancia Como en cualquier otra aplicaciĂłn electrĂłnica, la impedancia de las seĂąales de audio corresponde a la carga sobre la que se desarrolla la tensiĂłn, su amplitud. Â&#x2026; ) + & + + ) + & ) ) <
inductancias.
2.1.5.2. DistorsiĂłn ) + " &
; distorsiĂłn en los procesos de tratamiento de naturaleza analĂłgica, como los que $ + &
J
; !k( ) +
$ ; J
$ Â&#x192;
) + &
otras dos a cuenta de la falta de linealidad de sus circuitos.
Cuadro 2.1. Tipos de distorsiĂłn de las seĂąales.
DistorsiĂłn lineal
DistorsiĂłn no lineal
De frecuencia
ArmĂłnica
De fase
IntermodulaciĂłn
3 < " + ) +
$
&
<
+ 18
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> x SeĂąales de audio {
+ + + 3 + <
+ Â&#x192; )
+* +
& J + ) Q nuaciĂłn se presentan las cuatro situaciones: DistorsiĂłn de frecuencia ; + &
)
3 + & " )
+
& +biĂŠn atenuar alguno o la totalidad de sus armĂłnicos, perdiendo riqueza el sonido y +< +< !k( DistorsiĂłn de fase La distorsiĂłn de fase sigue los criterios de la anterior. La falta de linealidad en + ) ) + J + $ + $ [ oyentes durante la reproducciĂłn es escasa. DistorsiĂłn armĂłnica Cuando las unidades de tratamiento de audio operan en la zona no lineal de su $ + "
; $ + $ + armĂłnicos, que se suman a la seĂąal de salida y la distorsionan fuertemente. En + !k( + Figura 2.5. -$ (Optimus).
% J + &
] +% )
] + + ; las siglas THD (Total Harmonic DistorsiĂłn(Z Â&#x2026;~ !k( Â&#x2030; ; + + Â&#x152;3 ) fundamental. O lo que es lo mismo: Â&#x2026;~ Â&#x2030; (% HD22(2 Â&#x2122; !k ~ Â&#x2021;2(2 Â&#x2122; !k~ 2(2 Â&#x17E; ) +
+
+ [ + J &
mĂĄs importantes, se indica en los equipos comerciales sobre una frecuencia de
= ~ 3 + Â&#x2026;~ +
+ &
+ la que muestra el cuadro 2.2.
Cuadro 2.2. Ejemplo del cuadro de caracterĂsticas ' $
Respuesta de frecuencia
20 Hz-20 kHz
Impedancia THD
8 ohm 0,02 % -3 dB a 1 kHz
DistorsiĂłn de intermodulaciĂłn La falta de linealidad en los tĂŠrminos descritos da lugar a la mezcla de frecuencias, apareciendo en la salida del equipo otras seĂąales resultantes correspondientes a sumas y restas de la seĂąal de entrada.
2.1.5.3. RelaciĂłn seĂąal/ruido [ " Â&#x152; ) "
do que la acompaĂąa. La seĂąal, de cualquier procedencia y naturaleza, representa 19
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido  +< K $
+ + + + &
+< Â? J
) 3 + " Â&#x152; @ Â? J " + J J + " + $
+* &
J < J
+
K Â? @_ Â? da una diferencia entre la seĂąal y el ruido de 1.000 (1060/20 Â&#x2030; =_3( Â&#x2022;}
+
+ =__ ___ !=_98/20 Â&#x2030; =_4,9(
> Â&#x2021; + Â&#x2DC; cos de relaciĂłn seĂąal/ruido de salida de ciertos equipos reproductores de sonido.
Cuadro 2.3. RelaciĂłn seĂąal/ruido tĂpica ? '
Radio FM
50 dB
' *
45 dB
CD
98 dB
{
) J ) ; < J sus procesos son de naturaleza digital y el contenido de sus seĂąales no se encuen +
2.1.5.4. Gama dinĂĄmica La gama dinĂĄmica hace referencia a la sensibilidad de un equipo o sistema para + +% J " " J < 3
& ) + +% < +% "
; & +* + J J " +
+ &
+
& Â?
2.2. SeĂąales digitales El mundo del sonido es bĂĄsicamente analĂłgico porque lo son sus seĂąales base. ; $ control, el registro y la transmisiĂłn. ) J + + %+ + ) + & J
) J + $ + $ $ +< K # < + $ # < <
<
+ $ K + estĂĄ representada por los componentes inalĂĄmbricos, los compaĂąeros insepara< + ) # < + +biar el formato de la seĂąal implica incorporar etapas discretas. La de analĂłgico a
$ <
$
J < J &$ > @
Figura 2.6. ? $ ! ' bĂĄsico de un proceso de conversiĂłn a digital.
2.2.1. Muestreo Durante el muestreo, la seĂąal analĂłgica de entrada se aplica a un conmutador go<
) $ + ) "
+ { J $ -
20
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> x SeĂąales de audio zar la reconstrucciĂłn. La respuesta del circuito es una sucesiĂłn de impulsos de + + ; +
+ +
+ + + ) J # +<
) + + J K K + + + + $ + Q +
+< $ # +
producciĂłn no sufre quebranto apreciable.
Figura 2.7. Proceso de muestreo de una seĂąal analĂłgica de tiempo continuo.
2.2.2. [ $ $ $ " J + $
+ & 3 + <
} < < >?@ discretos, desde el cero de la seĂąal de entrada a su pico, la referencia de com *+ + &
+ & +
2.2.3. [ & + & $ $ binario de n <
&
[ < + & +
3 Â&#x160; ! ( + tratamiento de la informaciĂłn desde 1950. Cada cĂłdigo de salida estĂĄ formado por un tren de impulsos rectangulares que re &
J
) de reconstrucciĂłn, cada una de las muestra. Su nĂşmero es: RB Â&#x2030; )m + J Z TB Â&#x2030; =Â&#x152; B + & <
+ actuales por su alta tasa de bits de salida, situaciĂłn que determina el ancho de banda de canal necesario.
2.2.4. ConversiĂłn de digital a analĂłgico Â&#x2026; $ " ) + $ $ 3 & $ $ ! Â&#x152;Q( J proporciona n n <
Q Z Â&#x203A;0 Â&#x2030; Â&#x203A;FE (Dn-12-1 Â&#x2122; n-22-2 Â&#x2122; ¤ Â&#x2122; 12n-1 Â&#x2122; 02-n( Donde: Â&#x203A;FEÂ&#x2030; Â&#x203A; ) J Z Â&#x203A;FE Â&#x2030;
2n -1 2n
3 + $ J Â&#x152;Q Z 21
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Figura 2.8. - ' !% * q-
[ % \
+
! ( +
$
$ + Â&#x203A;ref J & + + &
< $
*+ combinaciones de entrada (2n( Q < +
mĂłdulo, este es de 2nÂ&#x2030; =@ ) $
&
+% +
que corresponden a las denominaciones resistencias ponderadas y escalera de Q+< J ConversiĂłn mediante resistencias ponderadas Esta arquitectura estĂĄ formada por un sumador de n entradas, en el que las re J < entrada correspondiente, segĂşn n ; + &gura 2.9.
Figura 2.9. * q- de resistencias ponderadas.
+ < &$
< < +% $ & >nR para el de menor peso. [ +
J *
< $ ![(
!~( J J J )
+ &
22
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> x SeĂąales de audio ConversiĂłn mediante resistencias en escalera ; + > + < &$ | ra 2.10.
Fig. 2.10 * q- de resistencias en escalera.
J +
%
Â&#x203A; + $
$ ~ [ mente de las entradas digitales. Esto genera una tensiĂłn discreta en la salida del
+ &
J ) $
23
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Ejercicios de autoevaluaciĂłn 1. Â?Â&#x17E; K " $ Â&#x;
( [ J % ) +
+ <( [ J ) ( [ J
$ 2. Â? $ Â&#x;
( [ J +
<( [ J +< + ( [ ) +
+ 3. Â?Â&#x17E; K & Â&#x;
( [ + $ _ H_H <( [ J +% < ( [ 4. Â? % Â&#x;
( [ J J <( [ J $
( [ J + &
5. Â?Â&#x17E; K +
< Â&#x;
( [ J + &
<( [ J J / ( [ J
+ $ + < =_ 6. Â?Â&#x17E; K ) < < Â&#x;
( + + $ / <( [ &
( + $ 7. Â?Â&#x17E; K + &
J < Â&#x2021; ^ ?? ^Â&#x;
( => _ Â? <( =H Â? ( => @Â&#x2021; Â? 8. Â?Â&#x17E; K + Â&#x;
( +< ) <( [
+* )
+ J +
+ &
( [ +
9. Â?Â&#x17E; K " Â&#x152; !;Â&#x152; (Â&#x;
( [ " J + " <( [
J ( [ J " J < 10. Â?Â&#x17E; K + " $ Â&#x;
( [ +
+ +% + <( [ +% + + + c) [
24
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3. Conductores de seĂąales En las instalaciones, las seĂąales de audio transitan por dos medios muy diferentes: < &< [ + + transporte de seĂąales de naturaleza analĂłgica, y los segundos desde la interco J $ ] +
+ &
$ <
J $
$ ] # <
las que predominan los procesadores digitales. Esta tendencia la propician dos
+< + Z J <
&< % ! < + ) (
J
\
seĂąales es muy reducida.
3.1. Cables de cobre Los cables de cobre por los que discurren las seĂąales analĂłgicas son tres, de con&$ Z <
" + < < +
+ J # ) ) \ Â&#x192; #
" < +
+ < ] +
+ &
]
+
+ ) +% " $ + +
) + %+ J sea necesaria la rigidez mecĂĄnica por razones de su aplicaciĂłn, frente a los segundos en que la secciĂłn de sus conductores debe corresponder con la potencia a + K
$ trata de los digitales.
3.1.1. Cable coaxial < <
+ + % +< K !+ J + ( J \ K dielĂŠctrica, a la que el aire presenta la unidad.
Figura 3.1. $ !
El conductor central es de cobre, con un diĂĄmetro dependiente de su aplicaciĂłn. La malla trenzada que lo recubre puede ser de cobre natural, cobre estaĂąado o
< + #
$ < < $ +* + !3Â&#x203A; ( 25
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido 3 < < estereofónico, aplicación donde la malla metålica puede contener dos conductores paralelos con colores diferentes. TambiÊn se presenta comercialmente con dos conductores separados aunque con sus cubiertas adheridas. Puede incluso conte <% < $ Z Impedancia
Figura 3.2. !
Corresponde a la impedancia elĂŠctrica que presentan los cables. Son usuales los ?_ H? #+ ; + +
# + K + $ + [ J & +
# < ) + #
Z Z0 Â&#x2030; =Â&#x2021;} $ ! Â&#x152; ( =Â&#x152; K Donde: Â&#x2030; %+
Â&#x2030; %+ § Â&#x2030; K AtenuaciĂłn Representa la relaciĂłn de la frecuencia de trĂĄnsito por el cable con las pĂŠrdidas. Los factores que las determinan ya se han indicado. Capacidad Es referida a la capacidad elĂŠctrica que presenta el cable. A mayor capacidad mĂĄs atenuaciĂłn a frecuencias altas. Debe tenerse en cuenta para entender la relaciĂłn con la capacidad que el cable se comporta como una inductancia, y si se le agrega
& < J * pectro mĂĄs alto de las frecuencias de las seĂąales aplicadas. [
%
K + /Â&#x152;+ piedad que posee el dielĂŠctrico de almacenar cargas de naturaleza elĂŠctrica, cuyo + K +
en la construcciĂłn del cable. Eficiencia del blindaje La + + J ) + < +< K <
) \ + <
< J " J < Â&#x201C; Â&#x201D; J ) " + J ) [ & <
J + ) ) Â? ; res a 90 dB. MecĂĄnicas + % < Z
+% + J
+ J + % + K + < +< de la temperatura, humedad o condiciones atmosfĂŠricas.
26
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Â&#x2021; x Conductores de seĂąales
3.1.2. Cable paralelo El denominado cable paralelo corresponde normalmente a dos conductores unidos por sus cubiertas, condiciĂłn de la que toma la denominaciĂłn.
Figura 3.3. Cable paralelo. Sus colores
? ( $ polarizar los altavoces.
Figura 3.4. Par de cables trenzados.
< + +% # en factores importantes de la calidad. Como se sabe, los conductores elĂŠctricos presentan una resistencia elĂŠctrica proporcional a su secciĂłn y longitud. En conse +
& K
$K !k( J +
& los cables comerciales se selecciona el mĂĄs adecuado. S + ) J corriente alterna, presentan componentes parasitas de inducciĂłn y capacidad, for+ & < ) + + ) $
< + + J
+* + 3 +
dispone de cable paralelo con una sustancial separaciĂłn entre los dos conducto ; + +< $ + $
y, en ocasiones, el desconocimiento, lo restringen.
3.1.3. Pares trenzados El cable denominado par trenzado corresponde a dos hilos de cobre de escasa )
+ +% + ) entorno. Por ellos transitan seĂąales digitales de muy diferente procedencia en las
; + + < Â&#x2039;3 J < $ < J +
+% $ seĂąales, red de datos para acciones de monitorizaciĂłn y control, etc. Se presentan + + + $ # 3 <
+ % + +
) Figura 3.5. Conductor multipar de pares trenzados.
$
+ $ & )
3.2. Fibra Ăłptica [ &< #
$ +
+% Ăąadas. Su empleo, inicialmente en aplicaciones profesionales, ha descendido al # $ & ) + + calidad entre equipos.
Figura 3.6. de un par trenzado.
[ + )
+ J &$ + <
&< " K # + J &< + K
+
+ < & + Z <
+ K K + [ J &< +* + [ +
+ J & + fotodiodos dispuestos en el lado de la recepciĂłn.
Figura 3.7. Principio del enlace !
27
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido [ + J J &< + + %
+ ) !
+ ( $
!
( + +
;Â&#x2026; ; &< K + & + + % $
) + *
3.2.1. Fundamentos [ &< +
% " $
+ < # + + %+ 3 +% ) % +
[ ) + K + + &$ Â&#x2021; }
Figura 3.8. ComposiciĂłn bĂĄsica !
Comienza en el interior, con el nĂşcleo K &< * + + & +
K +
& recubrimiento basado + % &< %+ *
$ &< Z +
+ + Â&#x2022; Â&#x17D;+ + + ?_ @> ? Â&#x17D;+ $ $ ! ( # & ! ) ( ) +
\ J + + % %+
* # =__ &< Q <
) + &< dar tres fenĂłmenos asociados con la luz: Ă?ndice de refracciĂłn [ +< \ )
$
) ! ( +
! ( J $ + ! i(Z Figura 3.9. W ? ! empleado para unir dos '
ni Â&#x2030; Â&#x152; i ReflexiĂłn ; \ + ) ) [
\
+
% $ ] + + &< ] y la polarizaciĂłn. RefracciĂłn [ ) ) + $ + ) Â&#x192; + + + refracciĂłn y sus ĂĄngulos asociados de incidencia y refracciĂłn: n1 ¨1 Â&#x2030; 2 ¨R Â? )
+ &< ) J * + Q * $ + +
28
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17/03/14 01:43
Â&#x2021; x Conductores de seĂąales J + +< + % $ J \ * % *
\ J < ) + [ &< ) + $
< & 3Â&#x203A; + + + +
< + &< +
+
+ + # < J < & %+ &< + Figura 3.10. ' !
3.2.2. Tipos y caracterĂsticas Los principios indicados dan lugar a diferentes modos de propagaciĂłn de la luz &< Z + + !;Â&#x160;( + $ + + !Â&#x160;Â&#x160;( [ + + +* + + Â&#x160; + J $ + % + * + &< ) J ) *
+ Z + + [ &< monomodo solo admite un camino con longitudes mayores de la de corte, consi * + + $ < J + + Â? $
+% $ +
+ +% # <
+ + Q + + +< &< Z Monomodo
Figura 3.11. Convertidor de seĂąal de naturaleza elĂŠctrica a Ăłptica.
Cuadro 3.1. @ = ! Ăłpticas indicadas.
3 &< J %+ * su recubrimiento es similar a la longitud de onda aplicada. Presenta un gran an # <
< $ < > a y 3.a + $
+% ) < J + &< [ )
+ $ : Primera
Segunda
Tercera
850 nm
1300 nm
1550 nm
Multimodo &< %+ * < + < + perior a la longitud de la luz. La luz penetra con diferentes ĂĄngulos y se refracta
$ ) )
% $ + Â&#x2026; < =ÂŞ y 2a [ )
+ &< # <
+< $
+
+ ! +( [ Â?Â&#x152; + " gitud de onda de la luz en trĂĄnsito, y el ancho de banda en MHz/km, tambiĂŠn con $
Q+< $
$
Cuadro 3.2. " ! ! (
+ ,
Longitud de onda
AtenuaciĂłn
Â&#x203A; Â&#x160;Â&#x160; 62,5/125 y 50/125
850 nm 1300 nm
3 dB/km 0,3 dB/km
Â&#x203A; ;Â&#x160; Â&#x2022;Â&#x152;=>?
1310 nm 1560 nm
0,3 dB/km 0,2 dB/km
3 % !3 /(
650 nnm 850 nm
0,3 dB/m 0,2 dB/m
29
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
3.2.3. + #
+ + &< + + # +
$
3 &< ; )
J + | J + $ J * ;Â&#x2026; de empleo frecuente.
Figura 3.12. Conectores SC (cuadrado) Y" ` k
3 &< % Â&#x203A; Â&#x2026; # J + &$ Â&#x2021; =Â&#x2021; ; +% +
talaciones de audio, donde los requerimientos de ancho de banda son muy { $ Â&#x2039;3 J < $
a)
b) Figura 3.13. Conectores a) VersaLink !k " W
x
&< <
+ +
al conductor la longitud necesaria. Se puede recurrir a tres mĂŠtodos muy diferentes en prestaciones y calidad. Entre ellos se interpone la pĂŠrdida de potencia que
+ + Z < +
Â? $ [ &$ Â&#x2021; =?
empalme a los que se recurre en telecomunicaciones:
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Â&#x2021; x Conductores de seĂąales
Figura 3.14. Conectores econĂłmicos ! %
Figura 3.15. < $ $ $ !
Empalme por fusiĂłn + + + + + &< + J )
; < + J denominados fusionadores, que agregan a lo indicado determinados instrumen &< ) + +% ) J +% $
) + K
J < + _ _> Â? [ + + &< < +
J + +
+ < + [ % consiguiendo. Empalme por adhesivo
Figura 3.16. $ $ ! `[ k
& + &< + + + < Â&#x2026;
+ &< )
# 3 + < + <
) + & K
El procedimiento, sencillo y econĂłmico, puede introducir pĂŠrdidas cifradas en 1 y > Â? +
* +palme. Empalme mecĂĄnico Es similar al anterior en el nĂşmero de operaciones, con la diferencia de que las &< & + + + < [ J + + K + + < & + <
J <
+
#
3.2.4. Fuentes de luz [ ) J &< +* + % [ + * + + ; + + J $ J + + aplicado, en la actualidad de naturaleza digital. La longitud de onda de emisiĂłn, # K * + ) +
# <
+ J + )
+ tales.
31
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
3.3. Conectores coaxiales [ < & + % + + diante soldadura con fundente o ÂŤcrimpandoÂť, aprisionĂĄndolas entre cilindros K # + $ ) + %+ < +
!?_ H? #+ + +
+ ( + ) <
$ muestra los conectores bĂĄsicos en las aplicaciones de sonido.
Tipo
AplicaciĂłn
+
RCA
" $
Rectos, acodados, hembra de panel, macho y hembra aĂŠreos. + # %+ de 9 mm y la hembra de 8 mm.
Yack
+ auriculares y micrĂłfonos. Mono ! + " <
( K ! + " <
( Terminal macho y conector hembra de panel, macho y hembra aĂŠreos.
Â&#x203A; yack de 6,3 mm y mini yack de 2,5 mm y 3,5 mm.
(XLR) Cannon
Conector para micrĂłfonos en el ĂĄmbito profesional.
SegĂşn fabricante.
DIN
Conector de tres y cinco terminales para aplicaciones generales de entrada y salida de seĂąales.
DiĂĄmetro de la hembra de panel de 15 mm.
Speak-On (altavoz)
Conector profesional de salida
+ &
+
Â&#x203A; > } +
Mini DIN
Conector de audio circular de tamaĂąo reducido.
Â&#x203A; Â&#x2022; + Su diĂĄmetro es de 9,5 mm.
Formato
Cuadro 3.3. Conectores corrientes empleados en sonido.
32
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17/03/14 01:43
4. MicrĂłfonos + ) ] J + ] ) + J + # < # + < K ; * + $ ÂŹÂÂŹ (el ÂŤtelĂŠgrafo habladoÂť,
Q Â&#x2C6; # + Â? (
# $
Figura 4.1. Z $ del siglo XX (Museo E. Berliner).
Tras su halo primigenio de las comunicaciones, se esconde un simple transductor
J # < K 3 J + linealidad, desde el susurro al estruendo. Desde el rudimentario procedimiento <
% $ < J + +< < K #
$
+%
de sus aspectos tĂŠcnicos, las arquitecturas y las aplicaciones en las instalaciones *
4.1. Fundamentos K + ) $ <% + & K <
[
K # ) "
+
< J < $ [ * <
& % < J micrĂłfonos no presentan la misma sensibilidad. Son tres: Â&#x2013;Â&#x2014;Omnidireccional: Capta el sonido en todas las direcciones. Â&#x2013;Â&#x2014;Bidireccional: Capta el sonido que llega de frente y por detrĂĄs. Su diagrama ca-
\ *+ }Â&#x192; < J
$ Â&#x2013;Â&#x2014;Unidireccional: Capta el sonido que llega en la direcciĂłn de su orientaciĂłn y en
% $ &
Figura 4.2. Z
%$! J=' _ solapa; derecha, de mano.
[ &$ Â&#x2021; + % + [ J
$
& ) <
Figura 4.3. Curvas tĂpicas de respuesta $ omnidireccional
33
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido < J
+
+ + +%
J
4.2. Patrones polares [ $ + J + \ $ %&
; + ) )
_j y el posterior a 180°. Son las referencias que marcan los ångulos de captación de los micrófonos a sus dos lados. De los
+ ) modelos comerciales. Sus tres arquitecturas, referidas a la forma de la cubierta del captador, la que determina el lĂłbulo de captaciĂłn, han dado lugar a otras tan + ) + + )
J J + Â? < + cardioide para locuciones, por ignorar el sonido de direcciones diferentes a la del # < [ Z
4.2.1. Cardioide + ; senta un corazĂłn, condiciĂłn que le da la denominaciĂłn. Capta los sonidos del fren % $ + =@_j <
< Ofrece un perfecto aislamiento del sonido ambiente y un fuerte rechazo a la reali+ +< ) < + 3 + +% +
J + # + +
4.2.2. Supercardioide Presenta un ĂĄngulo de captaciĂłn mĂĄs estrecho que el anterior y capta algo de los sonidos que le lleguen desde el lado posterior. Ă&#x2030;ste y el cardioide son los mĂĄs empleados.
4.2.3. Hipercardioide Es el micrĂłfono de ĂĄngulo mĂĄs estrecho. Como el supercardioide, tambiĂŠn capta sonido del lado posterior. [ &$ + + ) + +
[ Â&#x2DC; J $* + + + <
Figura 4.4. < $
34
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x MicrĂłfonos ; ) + + W Â&#x2026; J < J %
K + )
$
4.3. CaracterĂsticas
Figura 4.5. Z generales (AKG).
+ #
+ ) $ <% + $ + <
) ciĂłn. La sensibilidad es referida a la relaciĂłn entre la tensiĂłn de salida y la presiĂłn <
! Â&#x2030; Â&#x152; ( ; +Â&#x203A; Â? + Â?HÂ&#x2021; Â? Â&#x2DC; J ?Â&#x2022;_ +Â&#x203A; 3
)
) J + )
) = ~ +
*
que afecta a todos los componentes de las instalaciones. El espectro de frecuencia es el margen de captaciĂłn que ofrece el micrĂłfono para + # + ; + "
$+ ) [ +
$ & <
+ < J + +
J
+
+ < !ÂŽ ?__ #+( !ÂŻ =_ #+(
.
Figura 4.6. Ejemplo de curva de respuesta de $
Cuadro 4.1. Ejemplo de un cuadro de caracterĂsticas de un $ $
Valor
DescripciĂłn
Ancho de banda
20 Hz-18 kHz
Espectro de frecuencia que capta.
Sensibilidad
>_ +Â&#x203A;Â&#x152;3
generado con la presiĂłn del aire recibido.
Nivel de ruido
7 dB-A
{ J $ Q
SeĂąal/ruido
85 dB-A
RelaciĂłn entre la seĂąal de salida y el ruido que la acompaĂąa Q
Filtro de frecuencias bajas
150, 60, 40 Hz
Frecuencias que suprime + &
+
Impedancia
200 ohm
Â&#x203A; +
< J se encuentra la seĂąal de salida.
Q
K $ $ polar.
4.4. Tipos de micrĂłfonos [ # $
+ )
3 ) + <% + $ Z & + Â $* J # $ Z
35
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17/03/14 01:43
Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Tipos
Cuadro 4.2. > $ '
Modelos comerciales
DinĂĄmicos
DinĂĄmicos, de bobina.
De condensador, electret.
PiezoelĂŠctricos
CerĂĄmicos.
[ <% ) J
$ tes apartados.
4.4.1. DinĂĄmico + ) % J +< K < + < < + + Z < <
) $+ % + $ < +% + + + &$ Â&#x2022;
Figura 4.7. CĂĄpsulas $ `-}>k
Figura 4.9. ? !% $
%$ Figura 4.8. Ejemplo de uniĂłn de la cĂĄpsula con el cuerpo $ _ se puede ubicar la baterĂa ' `-}>k
[
# < < < * +% $ % + +
< + ) < <
* y respuesta en frecuencia.
4.4.2. De condensador 3 $ % + ) % <
+
* J < 3 + +< J +
elĂŠctrica se integran mediante un circuito electrĂłnico interno para dar lugar a una
3 < + ) + J < del equipo al que se conecta.
J
) + + )
$ + ) =__ / [ + + +< Â&#x192; & ) + < * [ &$ =_ + + J
Figura 4.10. ? !% $
36
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17/03/14 01:43
x MicrĂłfonos )
&$ + &$ => K $ + ) Z $
< J ) + + ) $ + K + & + + CMOS. Su salida es la seĂąal de audio sobre una impedancia determinada.
Figura 4.11. Z $ de condensador (SHURE).
Figura 4.12. ) $
4.4.3. CerĂĄmico
Figura 4.13. % $ cerĂĄmico.
El elemento de captaciĂłn del sonido de este micrĂłfono del grupo de los piezoelĂŠc $
& + %+
$ raciĂłn de tensiĂłn elĂŠctrica con la presiĂłn que recibe. Materiales como el borio o
{ + +
tensiĂłn de alimentaciĂłn.
4.4.4. Electret El denominado electret es como el de condensador descrito anteriormente, con la
) J +
# + ro laminado polarizado elĂŠctricamente. TambiĂŠn como ĂŠse, necesita alimentaciĂłn + &
J
Figura 4.14. ) $
+ )
& K $
+ { $ + + Â&#x192; # <
) < J & para elegir el mĂĄs adecuado a la aplicaciĂłn. No obstante, de modo general, se pueden establecer las diferencias, presentes por grupos en el cuadro 4.3.
37
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17/03/14 01:43
Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Cuadro 4.3. Posibilidades generales $ convencionales.
PiezoelĂŠctricos
<
< de frecuencia limitada.
DinĂĄmicos
< +
< )
<
De condensador
Respuesta plana en todo el espectro audible,
<
< < + %
) $+ ) %$ <
# +
J +
Electret
Sensibilidad inferior al de condensador, econĂłmico, posibilidad de alimentaciĂłn con una pila, escasa respuesta en agudos.
4.4.5. InalĂĄmbricos + ) + + %+< +% + J + < + ) < + + ; +< $ Â&#x192; + K
=Â&#x2022;H_ {
por la presencia incontrolada de ruidos e interferencias radioelĂŠctricas. La modulaciĂłn analĂłgica en FM, en la que estaban basados, y la imposibilidad de asignar una <
) $ + Â&#x2DC; <
+ $ ha ofrecido la seguridad necesaria frente a las interferencias y un amplio espectro < +
) < Â&#x2026; +< K # +
)
+ $
Z " Â&#x152; J + Â?.
Figura 4.15. ' * = $
%$! Y $ $ * ? `-}>k
Como se desprende de su denominaciĂłn, este micrĂłfono estĂĄ basado en un emi + ) ] J ] $
seĂąal y aplicaciĂłn a la mesa de mezclas o similar. Entre ellos, sus diminutas antenas $ + ) %+< $ ) + $
*+ < ) \
+ / Â&#x160; ! ! "
# ( o procedimiento similar y se transmite, de modo bidireccional, en la banda libre Â&#x2039;;Â&#x160; !> Â&#x2C6;~ ( # <
=@ Â&#x160;~ ; / + + =__ +^ Q $ + J &$ =? + %+ ) denominado DFS (! ( &
+%
) + + + ) &
38
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x MicrĂłfonos J
+
+ + K < {
J +
4.4.6. De pupitre
Figura 4.16. Z con selector de destino (L-TRONIC).
Cuadro 4.4. Ejemplo de posibilidades $ digitales.
+ ) +
+ < $ \ < < & de sobremesa con aspecto de pupitre, del que toma la denominaciĂłn. Tal pupitre + J Â&#x152;
" del micrĂłfono, preferencias preestablecidas, etc. TambiĂŠn un generador de tonos + $ Es habitual que incorpore una unidad de alimentaciĂłn para sus circuitos internos y para el micrĂłfono, de precisarla. [ + ) "
! + + K yak) en formato analĂłgico y las Ăłrde J Â&#x152;
$
+ J J + &
+ ; +< $
+ + + $
; + ) # !
$ Âą| ? <
( J
+ + + + ) +% Â&#x2026; +< K ) $ ; $% asociado permite asignarle direcciones de enrutamiento & ) J J +
[
) + + VisualizaciĂłn de mensajes en su pantalla
Estado, selecciĂłn de zona, alarmas, otros.
Modos de selecciĂłn
Zona y grupos.
Modos de evacuaciĂłn
Emergencia, alarma, otros.
Memoria para grabar mensajes
20 Mb.
Modo de compresiĂłn
MPEG-3.
Salidas de seĂąal
# ! Âą| ?( $ ! Q(
[ <
+ Â&#x2039; )
+ +
+ * + ) $ + $ )
4.5. ConexiĂłn con los equipos J " $
micrĂłfonos pueden adoptar dos formas que dan lugar a conductores y accesorios diferentes. Son los modos denominados no balanceado y balanceado.
Figura 4.17. Z * = a lĂnea Ethernet (Optimus).
Â? J < J "
J
+ < J { < + + +< J
39
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17/03/14 01:43
Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
4.5.1. ConexiĂłn no balanceada + #
< + da en las telecomunicaciones y otras tantas aplicaciones: la seĂąal se encuentra + Q " + < procedentes directamente de la cĂĄpsula, el ruido generado puede reducir notablemente la relaciĂłn seĂąal/ruido, uno de los factores fundamentales de la calidad en audio.
4.5.2. ConexiĂłn balanceada <
+K +
) " como el anterior. En uno de los conductores la seùal se encuentra en fase y en el otro desfasada 180°, ) + +
J " <
< <
+ < +% J ) +
[ &$ =} + + dos de balanceo comparados con el procedimiento no balanceado.
Figura 4.18. Modos de conexiĂłn con el equipo destinatario.
El balanceo consigue reducir muy considerablemente las interferencias ya que, las J K + < \ ) J < $ ; $ +
# }_ Â? Â?
<
+ + ) J J +
[ J " ] +* + } Â&#x203A;] K J + + Â&#x201C;) maÂť (phantom( < " + #
) + [ &$ =Â&#x2022; + +% + dos en las instalaciones analĂłgicas actuales.
Figura 4.19. Modos de alimentaciĂłn $
( # $ &
ÂĄ[ Cannon +% +
+ $ %+
$
& J + ) & J +< + %
40
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x MicrĂłfonos < <
&
) +
< & ) J J < + + + ) K + > Â&#x2021;
Figura 4.20. Soporte telescĂłpico $
<( + +% # < Z ) +
$ + + Â&#x201C;) + Â&#x201D; + & K $ + cable es el mismo que el del anterior.
4.6. Accesorios [ + ) J + + ; $
< J
Z Figura 4.21. * $
Â&#x2013;Â&#x2014;Apoyo:
< + -
< Q+< <
+ $ & Â&#x2026; +< K $ +
Â&#x201C; ) Â&#x201D; J < el operador. Â&#x2013;Â&#x2014;SujeciĂłn: Se encuentran en este grupo las cadenas, pinzas y similares que per-
+ + ) + Â&#x2013;Â&#x2014;Efecto ambiental: < J $
efectos indeseables en el sonido recogido. Los accesorios de este grupo atenĂşan < + J ) $+ seados. Â&#x2013;Â&#x2014;" + , $ & + ) Figura 4.22. Z $ ! soporte articulable.
J
< < < & < J Â? + + de radio.
Figura 4.22. Z en un soporte antivibraciĂłn.
41
Instalaciones de sonido FIN.indd 41
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Ejercicios de autoevaluaciĂłn 1. Â?Â&#x17E; K <
+ ) Â&#x;
( [ < * <( ) J ) ( [ + + J 2. Â?Â&#x17E; K Â&#x;
( [
<( % $ ( [ +
3. Â?Â&#x17E; K ) + ) < Â&#x;
( [ <( [
( + " + ) 4. Â? Â&#x17E; K ) + ) # Â&#x;
( $ + )
<( +
( % $ J +% # 5. Â?Q J ) + + ) Â&#x;
( ) <( Q = ~ ( Q <
6. Â?{ + + ) %+ Â&#x;
( { <( ; => Â&#x203A; ( ; > Â&#x203A; 7. Â? %+ Â&#x;
( ; <( ; &
&
( { 8. ÂżQuĂŠ componente del micrĂłfono determina el patrĂłn polar.
( [ % <( % ( 9 Â?Â&#x17E; K <
Â&#x;
( < +% $
+ <( ; + ( Q + # <
10. Â?3 J K + $ + ) Â&#x;
( 3 " + <( 3 <
( 3 K
42
Instalaciones de sonido FIN.indd 42
17/03/14 01:43
5. Altavoces
Figura 5.1. Altavoz convencional.
es un simple transductor de naturaleza * + ) %+ Z $ K < < + +% + ) $+ $
* { + + ; $
<
) ) $ +
* J < + + ; K ) + +
< + < \ * [ # ) " <
< + $ <
* "
< ) & +
5.1. Tipo de altavoces [ $ $ ) +
* $
K bida. Corresponden a los que radian de modo directo y los que lo hacen de modo + +* + + $ K # < + +< [ + + $ + ondas directamente al ambiente, a diferencia de los del segundo, que son solo el $ K + < +< + difusiĂłn.
Figura 5.2. Recinto acĂşstico.
+ + $ K J ) < %+ < <
+ +< ! + + ( ; +
\ ) +% + [ < < ! " (
$ )
+ + + +< $
) $ K [ &$ ? Â&#x2021; + <%
Figura 5.3. Partes del altavoz bĂĄsico.
+ J +
&$ grupos:
43
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Primera parte ยท Fundamentos de sonido Bobina
# < J < ) +
$
$ % ; + +% + ) + + # +%
" J <
+ % ) < J ) + +% < +* <
Figura 5.4. * = en secciรณn (Pioneer).
Q $ + &
+
+ + } #+ ) ) Z + = ~ + =@ #+ su repercusiรณn en las instalaciones es escasa. [ + < < & + J ser para soldadura o contacto de presiรณn. Cono o membrana + + J $ $ K W bobina. La membrana puede tener forma de cono (del que tomรณ la denominaciรณn ( * ) <
[ condiciรณn impuesta es que no se deforme con la humedad, que sea resistente y + +
$ * %+ + ; + +< <
+ &< < $
$
# + + + ;
# < < + + %
+ K + ] $ \ < + +<
] J ) + +
+
Figura 5.5. $
* =
) + % , que + <
$
[ % son el escaso diรกmetro de sus componentes y la disposiciรณn especial a las frecuencias altas. Imรกn permanente + + $ K + +% + pieza polar que lo rodea. El reducido espacio interior entre ambas partes es deno+
# * < < + + < +% ) + ) + $ K J $
J %+ +
* [ ) + $ K + <
ย + + % J ) $
K
ย +< K +
+
5.1.1. Altavoces de radiaciรณn directa [
$ J "
? =
44
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? x Q
Tipo
Condiciones
.+
) + + ) $+ ) + [ & Z + ! + ) ( <
$ + $ Â&#x2026; cuenta la relaciĂłn del diĂĄmetro del diafragma con la frecuencia, el diĂĄmetro superior reproduce < ) + < < + +< )
$
Altavoz coaxial
+% ) $+ < + + [ &
J
< ) < +
la banda audible.
Subwoofer
) + < ! <$ ( $ + >_ ~ =__ ~ 3 $ ) ) $+
+ " $ ? Â&#x2DC;+ %+
Woofer
$ Â&#x192; +* + H_ ~ > ?__ ~ [ + ) $+ + $ < + )
Mid-woofer
) + >__ ~ Â&#x2021; ~
Tweeter
) )% + + # + + " +% Â&#x2DC;+ Q ) + + + +< +% + K<
Cuadro 5.1. Versiones del altavoz de radiaciĂłn directa.
a)
Figura 5.6. Altavoz circulares. k $ Â&#x20AC; !k Â&#x20AC; k tweeter `K $ k
[ &$ ? @ + $ + +% circular, con los diferentes diĂĄmetros de cono para responder a sus condiciones de ; % + < J +< ) + % + +
+ + b)
c)
5.1.2. Altavoces de radiaciĂłn indirecta
+ ) + * Z
+
* ) $+
< +
[ $ + + < J cono. Q $ %+ + Â&#x192; < J + + $ ) + +
J $ $ [ &$ ? H + +%
45
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido a)
b)
c)
Figura 5.7. Altavoces de radiaciĂłn indirecta: a) cĂłnico; b) parabĂłlico; k
+ ) $ +
+ Z + + + $
* bocina de difusiĂłn. [
J J + +
<
; < ) $+ J + + % * < + J ) $ K [ &$ ? } + + &$
+ J forman. a)
Figura 5.8. Altavoz de radiaciĂłn indirecta: a) ejemplo ? Â&#x20AC; b) motor; c) bocina `K $ k
b)
c)
Si la bocina es circular, el ĂĄngulo de cobertura tambiĂŠn lo es, pero si es rectangular, debe tenerse en cuenta que el espacio de difusiĂłn estĂĄ limitado a los ĂĄngulos de < # < + # [ &$ ? Â&#x2022; + +
Figura 5.9. Ă ngulos de cobertura de una bocina rectangular.
5.2. CaracterĂsticas + J + K +
& %+ *+
; +< $ J )
+ % son solo unos pocos: 46
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? x Q TamaĂąo ; & ) + $ +K + " + ; & + + + $
!= $
Â&#x2030; >? ++( ; <
+ & ) + + +< Figura 5.10. Altavoces de doble cono (JHCar).
Impedancia Concurren dos parĂĄmetros determinantes de la impedancia de la bobina: su re ! ( !ÂĄ( Q J < +
+ % Z Âł Â&#x2030; R2Â&#x2122;ÂĄ2 La resistencia que ofrece el hilo de cobre de la bobina estĂĄ situada en torno a @ #+ ; +< $ & ) <
& J %+ a una determinada frecuencia: 1 kHz. La impedancia usual de la bobina de los
} #+ Eficiencia 3 %+ $ &
´0 J !k( $ J
+ Â&#x2039; ) $ < < ) + + $ K permanente en el que se encuentra inmersa. Respuesta en frecuencia K + J ) { + + ) < +% $ ) $ + + &$ ? == que permiten conocer la intensidad sonora en cada tramo del espectro. Diagrama polar + <
[ # ) ! J ( < + + <
+ $ + )
) < + + + ) $ + ) +
Z Ă ngulo de cobertura
Figura 5.11. * = en dos tramos del espectro `K $ k
% $ * # @ Â? ; $ &
K + Â&#x17E; J duce en la direcciĂłn dada, a la que se dirigen las ondas sonoras. Potencia mĂĄxima (PMAX) +% +
^ J
+ &
+ J J % J ) + Potencia eficaz (PRMS) _ H_H * J ta en el dimensionado de las instalaciones. Sensibilidad ; & J + + $ 47
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
5.3. Acoplamiento entre altavoces [ | $ +
+ + { turalmente, la condiciĂłn impuesta es el mantenimiento de la impedancia de la + &
J +
$ [ &$ ? => + +
Figura 5.12. Ejemplos de acoplamientos entre altavoces.
( #+ +
} #+ $ +
puede calcular del siguiente modo: RT Â&#x2030; L1 Â&#x2122; ÂłL2 Â&#x2122; ¤ <( Â&#x2DC; ; te es: 1/RT Â&#x2030; =Â&#x152; L1 Â&#x2122; =Â&#x152; L2 Â&#x2122;¤ J T Â&#x2030; ! L1 L2(Â&#x152;! L1 Â&#x2122; L2( } #+
+
#+ ( +< < | + + +
) + $ $
anteriores: RT Â&#x2030; ! L1 Â&#x2122; L2( ! L1 Â&#x2122; L2(Â&#x152;! L1 Â&#x2122; L2( Â&#x2122; ! L1 Â&#x2122; L2( Otro aspecto de consideraciĂłn es el reparto de la potencia que se produce entre J 3 + &$ (
+
$ J ( )
+ Âľ + nistrada.
48
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? x Q
Ejercicios de autoevaluaciĂłn 1. Â? + & Â&#x;
( + ) + <( + )
( + K $ K 2. Â?Â&#x17E; K * Â&#x;
( + <( [ $ K ) Â&#x152; ( [ $ J * 3. Â?Â&#x17E; K Â&#x;
( Q + # <
+ %+ ) <( Â&#x160;% ( Â? +
) 4. Â? $ %+ ) J Â&#x;
( { %+ ) <( { %+ ) < < Â&#x192; +% %+ + resistencia. ( ; Q +% %+ ) +% < 5. ÂżEn quĂŠ espectro de frecuencia se sitĂşa el % Â&#x;
( + <( ( ) ) 6. Â?; $ +
Â&#x;
( ; [ + +
<( ; ( { Â&#x2026; < + + +
7. Â? $ ) Â&#x;
( { [ ) ) <( { Â&#x2026; + + $ ( ; ) + + # <
8. Â?Â&#x17E; K & Â&#x;
( [ J _ H_H <( [ +% + J ) ( [ +
<
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6. Recintos acĂşsticos K + * & + ) & Z * +
+ %
< # +< J * ) + J + ) + + +
J $ K <
$ + Â
J ) $ K % + J $ +< \ + ) [ * $ + ) $
Z J +
*
6.1. Cajas acĂşsticas [ * < \ J + ) + $ + < * < J | ) $+ + + W + [ + +* +
+ % Â&#x2026; J <% + + &$ @ =
Figura 6. 1. Cajas acĂşsticas: k Q $) Â&#x20AC; !k ) Â&#x20AC; c) radiador pasivo.
; * $ Z
6.1.1. Caja hermĂŠtica $ + J < J
) < ; +< $ luciĂłn da lugar a otro efecto indeseable: el rebote de las ondas en la pared interna
% + % $ K supone anular la radiaciĂłn posterior, lo que se consigue disponiendo entre la par + < <
* [ + +% +
&< K ] < < ] similares. < $ +% $ + ) J & Â&#x192; + + <
+< K < J detalles recoge el apartado 6.2. 51
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
6.1.2. [ K\ $ $ J ) * 3 lograrlo introduce una abertura en la cara frontal. Consiste en la disposiciĂłn de un tubo dirigido hacia el interior. El procedimiento refuerza la presiĂłn principal
) $+ +< ) ) ) + $ < J Âś Â&#x161; ) de reproducciĂłn.
Figura 6.2. Recinto acĂşstico con dos altavoces orientados a direcciones de radiaciĂłn `Â&#x192;KWk
+ J + J
recorrer el tubo consiga que, cuando se encuentren en la cara frontal con las prin $ + + ) { + $ < K\ ciĂłn directa con la gama de frecuencias a reforzar, que comĂşnmente, por elecciĂłn, < + $ Â&#x2021; Â? +%
6.1.3. Caja con radiador pasivo +< K
) ) <
%+ $ < K\ ] J + +
] %+ $ % necesario para el propĂłsito. La &
J + <
+
6.1.4. Otras versiones de recintos Los recintos presentados son de aplicaciĂłn general, comunes en el mundo del ho$ % +% + + $ ) sonorizaciĂłn de espacios pĂşblicos se emplean otros para responder a sus caracte * < + +< Â&#x192; +
+ [ +% <
Z Figura 6.3.
^ ) `Â&#x192;KWk
Columnas * <
$ ; $ # % $
+ % $ < +
< *+ ; *< # J \ $ < +% Esferas ) +
# ; + % &< { + +
) < J &
6.2. AgrupaciĂłn de los altavoces en vĂas
Figura 6.4. Columna acĂşstica de 50-500 W continuos, seis altavoces (un tweeter, uno $ woofer), *# Â&#x2026;= a 30 kHz (Sarte-audio).
[ * )
puesta al espectro de frecuencia necesario. Se ubican en su interior los reproduc
) ) < + * +
+ + < & ! + palabra inglesa crossover( J
) J
) + & ; & &$ [ ) < <
J "
[ ) J < +
& ; + +
J ofrecen sus circuitos:
52
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@ x *
Orden
Condiciones
1. orden
Lo compone un condensador en serie con el reproductor de
$ < < $ +% + ; @ Â?Â&#x152; !
< ) (
2.° orden
Â&#x2039; + [ + => Â?Â&#x152;
3.er orden
; =} Â?Â&#x152;
4.° orden
+% + J + &
) Z > Â?Â&#x152;
er
Figura 6.5. - * = Â&#x2020; Incorpora un altavoz de doble cono. Su cobertura es &;Â&#x2021; Q = ,;Â&#x2021; en vertical. Su respuesta de 150 Hz a 12 kHz. (Optimus).
Cuadro 6.1. D *
$ & +%
son los de 1.er y 2.° orden. Se escapa de esta apreciaciĂłn las aplicaciones profesionales en auditorios y salas similares. Q J &$ & + Â&#x192; + Z Inductancia Q ) < < < + + < J
*+ + " < * # < J K
$ ; + * % + +< %+ ; <
J
+ $ K ! ( * +
+ ) # + * + Capacidad { + J
; +
) & [
< +% )
< !& < ( J ) !& ( <
Q
J )
+ + +
J + < + Figura 6.6. Filtro instalado en la parte posterior de los terminales de lĂnea de un recinto acĂşstico.
6.2.1. Dos vĂas $ da. Naturalmente, esa respuesta depende de la aplicaciĂłn, que no es lo mismo reproducir la palabra humana, muy limitada en frecuencia, que la mĂşsica de una J J < & +
J
[ &$ @ H +
+ [ ) + < <
& <
+
+ ) < + $ + +
53
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Figura 6.7. ' $ er * tĂpica de respuesta.
% & + Q ÂĄc Â&#x2030; =Â&#x152;!>¸) ( ÂĄl Â&#x2030; >¸)[ +
! l( + Z Â&#x2030; =Â&#x152;!>¸) l( [ Â&#x2030; lÂ&#x152;!>¸)( ; & $ > j ) +% # <
+% + +
Figura 6.8. ' $ Â&#x2021; * tĂpica de respuesta.
[ %
Z Â&#x2030; =Â&#x152;!> >¸) l( [ Â&#x2030; l/ >¸)( [ [ + &$ < Â&#x17E; J
=> Â?Â&#x152; <
6.2.2. Tres vĂas
Figura 6.7. Recinto acĂşstico de dos vĂas.
&$ * $
+ ) ) < !% ( medias ( &% ( ! % ( & = er orden, su uso es mĂĄs # < + $
J + &$ @ =_
Figura 6.10. Recinto de tres vĂas e orden.
54
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@ x * & % < $ <
+ y de un paso alto para el % $ ) "
&$ [ + + Z = Â&#x2030; =Â&#x152;!> >¸) l( > Â&#x2030; )subÂ? &nfÂ&#x152;¸)m2Rl Figura 6.11. Recintos acĂşstico de tres vĂas (Work).
[= Â&#x2030; lÂ&#x152; ¸ !)subÂ? & )(( [> Â&#x2030; > Â&#x152;>¸)inf fsup Â&#x2030; / finf Â&#x2030; / ) ) Â&#x2030; / fm Â&#x2030; ) + fsup finf.
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Ejercicios de autoevaluaciĂłn 1. Â?Â&#x17E; K * Â&#x;
( & $ * <( Q + ( 3 + %+ 2. Â? K\ Â&#x;
( Q + <( 3 + < +% ( ) $ K + ) 3. Â?Â&#x17E; K +% Â&#x;
( Q + <( +
( Q + # <
4. Â? & J K Â&#x;
( Â&#x160; +% & + +
<( Â&#x160; ) ) ( Â&#x160;
) 5. Â?Â&#x17E; K + Â&#x;
( Â? % $ +% #
<( Â&#x160; # <
( Â&#x160; 6. Â? + $ + < +
+
*+ Â&#x;
( K J
<( Â&#x160; & ( Â&#x160;
7. Â?Â&#x17E; K ) Â&#x;
( 3 ) + <( Â&#x160; ( š $ < + # +% $ J
56
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7. Espacios de audiciĂłn Sonorizar supone difundir la palabra o la mĂşsica superando las condiciones am< Â&#x192;
+
< J [ & K + $ ) J $ % $
+ {Â&#x2026; |Â&#x2039;QÂ&#x160; Â&#x201C;Â&#x160; $ ) Â&#x201D; $ =Â&#x2022;HH [
# ) J + +
+ + K )
\ +< K +< ; $ + Z cuando los oyentes se encuentran en trĂĄnsito, con mĂşsica de acompaĂąamiento y +
& + + ] + +
] J tran en el lugar para escuchar, como en los auditorios. 3 < +
+ < + +
3 + < $
< + consecuencia de sus techos altos, cuando el modelo adecuado es el recinto acĂşs +
$ #
+ sobre los asistentes. +* $ * J & + < * + K Â&#x152; ) Q ) + &$ H = K # <
Figura 7.1. Ejemplo para el cĂĄlculo de la ganancia acĂşstica.
Si la intensidad del hablante, sin medios tĂŠcnicos, es 65 dB, la que alcanzarĂĄ la posiciĂłn del oyente, teniendo en cuenta la atenuaciĂłn ocasionada por el espacio !
( Z @? Â? Â? >_ $ ! Â&#x152; =( ; # + K *
J $
[
Z Figura 7.2. Bocina en un espacio pĂşblico.
@? Â? Â? >_ $ ! Â&#x2021;Â&#x152; >(
57
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido [ )
+< $ * Q
+ $ * + # indicado anteriormente, en cualquier espacio sonoro el oyente percibe sonidos de + <
3 en cuenta que la intensidad de los primeros cambia con la distancia a la fuente y que los del segundo son constantes, la sensaciĂłn del oyente depende de su po J
$ + <
consecuencia, la posiciĂłn en que el oyente percibe ambas con la misma intensidad Â&#x192; ) )
] + ] < Otro efecto asociado a la sonorizaciĂłn cuando no se han tomado las precauciones + * + ) [ ] +<
$ J + & ] +
Figura 7.3. _ ' # = * _ lugar a la realimentaciĂłn.
;
\
+ ) ! +%
+ & ( +
+ ) + ) $
< +< $
+ ) $ * )
+ + + ) + < < J < +
\
en la cara poco sensible del captador, lo que da lugar a la condiciĂłn indicada de $ *
7.1. Espacios interiores En espacios interiores, las ondas dan lugar a tres medios de propagaciĂłn del so Z + + Â&#x192; \
)
\ J ) < ) \ J perturban el sonido.
7.1.1. Campo sonoro J ) + ] < +* ] + K !;3[( !{^;( agregado de la atenuaciĂłn a consecuencia de la distancia entre fuente y oyentes, $ @ Â?
J
58
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H x Espacios de audiciĂłn + # + & + Z ;3[! Â?( Â&#x2030; >_ $ 3Â&#x152;3ref {^; Â&#x2030; =_ $ ^Â&#x152;=_-12 ;3[ J + + J $ *
Â? < = ^ + ; + + +
Â&#x2022;_ Â? +% + >_ ^ ;3[ % < Z ;3[Â&#x2030; Â&#x2022;_ Â? Â&#x2122; =_ $ !>_Â&#x152;=( Â&#x2030; =_Â&#x2021; Â? ) < ) J ) a la sonoridad. Es necesario, consecuentemente, acondicionar los espacios para + * [ )
+% +
\ ) <
7.1.2. Materiales absorbentes El primer factor que afecta a la sonoridad es la absorciĂłn. Las ondas, en su recorri # \ # { + te, la intensidad alcanzada depende de la absorciĂłn de los materiales que encuentran en su camino. < & ) $ < <
J ; $ pos de materiales absorbentes de condiciones muy diferentes: Figura 7.4. Materiales absorbentes acĂşsticos (Prodeca).
Â&#x2013;Â&#x2014;Porosos: ; &
< %
+ ) das sonoras. Â&#x2013;Â&#x2014;Resonadores: ;
+ &
< < $ K ; +< $ )
determinada frecuencia que se desee eliminar. Su efecto mĂĄs indeseable es la \ )
H = + $ + + +% + Material
Cuadro 7.1. Factor de porosidad de algunos materiales.
Factor de porosidad
Lana mineral
0,95-0,98
Fieltro
0,83-0,95
% ,
0,65-0,95
Ladrillo comĂşn
0,25-0,30
< =
0,15-0,30
7.1.3. Tiempo de reverberaciĂłn
Figura 7.5. $ absorbente sobre el sonido.
[ < K + + + J
@_ Â?
+ K # < $ ) ; + + J + ! < ( + $
$ $ + + $ +*
+ _ ? _ @ [
) + ; < + + beraciĂłn: Â&#x2026; Â&#x2030; _ =@= Â&#x203A;Â&#x152;; Â&#x2018; 59
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido Donde: Â&#x203A;Â&#x2030; Â&#x203A; + ;Â&#x2030; ; +
& J Â&#x2018;Â&#x2030; & + <
7.1.4. Resonancia de los espacios acĂşsticos ; & J * + ducido por la presencia de otro. La presencia de una fuente, como la que muestra &$ H @
$ ) + + $ Z Â&#x161;Â&#x2030; Â&#x203A;o/f Donde: Â&#x203A;o Â&#x2030; Â&#x203A;
$ ) Â&#x2030; / ) J $ $
Figura 7.6. * ! sobre el sonido principal.
Por tanto, si la frecuencia del sonido es de 180 Hz, la frecuencia de resonancia se producirå a ½ de 1,88 metros. Si las pareces del espacio estån situadas a esa distancia se produce resonancia, con los consiguientes armónicos presentados en &$
7.1.5. SituaciĂłn de los altavoces { )% + < $ +% + &
Q
* $ <
+ + < $ # J la distancia, dada en metros en los cĂĄlculos.
7.1.5.1. Generalidades La condiciĂłn indicada anteriormente de que al doblarse la distancia la amplitud
+
+ %
aplicaciones muy generales. En las profesionales la atenuaciĂłn se calcula teniendo +
& < + )K J duce teniendo en cuenta la temperatura, la humedad y la frecuencia del sonido. ;
Â?Â&#x152; + % + $ < % J + < + & + ) Z Q Â&#x2030; Â&#x2018; Â&#x152;=___ Â? 60
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H x Espacios de audiciĂłn Q + +
J \ + >_ j # +
+< H_ k ) = ~ & < atmosfĂŠrica resultante es de 5 dB/km. < J & ) + Â&#x2026; +< K < ) J < + \ 3 < +< $ mite, al oyente, percibir su tamaĂąo. ;
% + ) ) K +< $ $ &
J cuentren a la misma distancia del oyente. Se pueden considerar cuatro situaciones que dan lugar a singularidades en la colo $ < Z Templos religiosos ;
< ; # materiales de su suelo y paredes lo facilitan. Por las condiciones indicadas en ellos se encuentran muy acentuados los sonidos directos y los indirectos. La soluciĂłn * ) + +
& y a recurrir a micrĂłfonos muy direccionales. [ < * + + + = Â&#x2021; 2 segundos. Figura 7.7. Columna con mĂşltiples altavoces ideal para espacios cerrados de techos altos.
Teatros ) < +* + & ciĂłn a su cuidado diseĂąo arquitectĂłnico para conseguir brillantez en el sonido re ~ < + +
[ < Â&#x2DC; * = = = H $
Figura 7.8. Ejemplo de sonorizaciĂłn dirigida a los espectadores.
Locales de trabajo < + $ ) + +< [ J $ =_ =?
Â? $ 3 $ < < +< [
# J +< K < J ; + + general indicado anteriormente. Espacios de cine y parlamento +< + +
# sitĂşan en los laterales, en nĂşmero dependiente de la longitud si los actores se en61
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido cuentran en el lado mås estrecho del rectångulo, y en el frente si estån en el lado
# [ < J +% Z _ ? = $ ; + < + & & < [ &
$ \ $ o nada frecuentados por los oyentes. Si no es posible esa soluciĂłn, se procede a cubrirlos de material absorbente. AdemĂĄs ofrece buenos resultados instalar mate < < ) \ principales. Q + + < % $ Z ) @ Â?Â&#x192; J # < ) $ +
7.1.5.2. Altavoces en el techo
Figura 7.9. Altavoz para la instalaciĂłn Q ` >Jk
$ *< $ # ; +< $ + $ J + + [
+ " Â? $ %+ ) # J + +
) + [ + " ?Âş J Â&#x2022;> Â? ) = ^ distancia de 1 metro, forma un lĂłbulo de 100°. Los siguientes cuadros muestran las sugerencias de un fabricante para determinar tamaĂąos en funciĂłn de las condiciones ambientales y dimensionales de los locales.
SUPERFICIE SONORIZADA Altura del altavoz al suelo > 4 metros
Cuadro 7.2. RelaciĂłn sugerida de tamaĂąo de altavoz ` >Jk
Nivel de ruido ambiente Bajo
Medio
Alto
Preferible colocarlos a 3,5 metros.
4 metros
?Âş Â&#x2021;? +2 }Âş =} +2
}Âş =} +2
}Âş =} +2
3,5 metros
?Âş > +2 }Âş => +2
?Âş > +2 }Âş => +2
}Âş => +2
3 metros
Â&#x2021;Âş Â&#x2021;_ +2 ?Âş =@ +2
?Âş =@ +2 }Âş } +2
?Âş } +2 }Âş } +2
2,5 metros
>Âş =_ +2 Â&#x2021;Âş =@ +2 ?Âş } +2
Â&#x2021;Âş =@ +2 ?Âş } +2
?Âş } +2 }Âş +2
+
+< )
+ + + Â? ) & + + + + + * +
H Â&#x2021; ) $ +< Â&#x2DC; *<
NIVEL DE RUIDO Bajo Cuadro 7.3. Ruido ambiente por espacio acĂşstico (EGI).
& $ Tienda. Consulta.
Medio Tienda. Restaurante. AlmacĂŠn.
Alto EstaciĂłn de tren. Zonas pĂşblicas. Bar con mĂşsica.
62
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H x Espacios de audiciĂłn
7.2. Espacios exteriores + J ) +
J < + < + + J { \ < carece de importancia. Sin embargo, se presentan condiciones diferentes a las que surgen en las instalaciones de interior, que deben ser tenidas en cuenta para que +
Z +< [ ) res â&#x20AC;&#x201D;todos de efecto ambientalâ&#x20AC;&#x201D; que afectan a la sonoridad conseguida son los
Z Efecto del viento [
J + + J
+ # < *+
# + # <
Efecto de la temperatura y la humedad < + + ) + < + + $ ) < +
+ ) < Lluvia y niebla [ < )
+ la presiĂłn que alcanza a los oyentes. Se hace necesario conocer las condiciones ambientales antes de dimensionar el sistema de sonorizaciĂłn. Suelo Figura 7.10. - *
* la propagaciĂłn.
[ + \ J # # #
[ # < + $ Q %
$
63
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Ejercicios de autoevaluaciĂłn 1. Â?Â&#x17E; K $ * Â&#x;
( + < J * <( [ $
( [ + &
) 2. Â?Â&#x17E; K ) Â&#x;
( J $
<( + < ( J \ 3. Â?Â&#x17E; K * Â&#x;
( [ + |+ ) <( [ $ + ) J )
( 4. Â?Â&#x17E; K ;3[Â&#x;
( <( [
)
( [ J + 5. Â? J K + < < $ + +
* \ )
& Â&#x;
( # ) <( $ K (
6. Â?Â&#x17E; K + < Â&#x;
( + J +
K # < $ fuente. <( + +
( [ $
7. Â?Â&#x2026; ) Â&#x;
( { ) [
$ + + + <( ;
# < # < ( { [
* 8. Â? Â&#x;
( ; 3 + # < + $ <( { [
$ + # ( { [
$ J )
64
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17/03/14 01:43
8. Equipos de sonido ) + $ ) J * J $ Z $
" J J + & [ + J " + + ) Â&#x192; $
J $ + ) +
* + + & + & &
$ acomodo otro, este de condiciĂłn heterogĂŠnea, de componentes complementarios < Â&#x192; + $
] ] +
Figura 8.1. Rack ' de una instalaciĂłn $ ? # ` >Jk
Q
J + + &$ + ) Z < + + # $ mensiones normalizadas para ubicaciĂłn en rack + % + + &$ 8.1, y los de formato reducido, mĂłdulo de interior de los principales para ampliar ) + # * +
# <
+ < + +% * + +
8.1. Generadores de seĂąal Se asocian con generadores o fuentes de seĂąal las unidades que las proporcionan de modo autĂłnomo. Los receptores de radio y los reproductores de discos u otros + + ) + +% + $ ) + + ) + ;
<
+% +
_ HH? Â&#x203A; & + + <
[ J $ J J <% +
+ $ )
8.2. Procesadores de seĂąal +
$ J "
) " + &
& J ; &
) %+ + ) +< " $ ; Z
8.2.1. Selectores ) + $ ) +
" ; &$
+
"
J +
Figura 8.2. ? $ !% Â&#x2C6;
65
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido fuentes musicales como de micrófonos. Componen la unidad un circuito selector $ <
+ < + &
+
+ + +
Figura 8.3. Selector de canales complementarias, como radio. Se puede empotrar en paredes o similares (INELI).
3 $ " < <
QÂ&#x2026;|? &< + + to. La selecciĂłn puede realizarse mediante conmutador manual, independiente
) J + +% $ ! ( $ ! + < K < +
(
8.2.2. Ecualizadores [
J
+ & )
" J ; + & $ J $ & < la respuesta en frecuencia del equipo. SeleccionĂĄndolos independientemente, se &$ )
3 + equipos tanto para rechazar frecuencias indeseables como para realzar otras. La &$ } + $ <% Z
Figura 8.4. ? $ !% ! ' =
*+ & + &$ 3 + + J + ) ; Z Ecualizador grĂĄfico
Figura 8.5. = ? % ) (Behriger).
[ + & <
) ) & [ + " %
& + potenciĂłmetro longitudinal, normalmente con escala calibrada. Se pueden encon + <
+ <
Ecualizador panorĂĄmico
%+ +< & ) & < ) +
# <
$ " ; $ & &$
K &
J +
Figura 8.6. Ecualizador panorĂĄmico estĂŠreo (Behriger).
8.2.3. Mesas de mezclas La ÂŤmesaÂť, en palabras del entorno profesional, es un equipo de control de los %+ + ! + ( ) ! (
Ăąales de entrada. Mezcla por superposiciĂłn las seleccionadas, en las proporciones &
+ + ) <
&
Â&#x192;
66
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} x Equipos de sonido + < + "
+*
<
+ & + [ + & $* $ J + + $
} =
TecnologĂa
DescripciĂłn
AnalĂłgica
Desde la entrada hasta la salida, la seĂąal no pierde su naturaleza analĂłgica.
Digital
La seĂąal de entrada a formato digital, se procesa para < funciones de control a analĂłgica para la salida.
Virtual
Referido a mĂłdulos 3 y su $% de tratamiento. Internamente son como la anterior.
Cuadro 8.1. Condiciones de las mesas comerciales.
>
DescripciĂłn
General
Aplicaciones generales de J con n entradas y una salida principal.
Mesas con n entradas
+
para registro + +
MonitorizaciĂłn
Mesa de control
" +
Â&#x192; + en un platĂł.
;
" + + Z +
nea, que son seĂąales de condiciĂłn no balanceada, sobre conectores RCA o yack, y las de micrĂłfono, balanceadas sobre conectores Cannon. Por si los micrĂłfonos empleados requieren alimentaciĂłn, es habitual la posibilidad de introducirla en sus Â&#x192; +
+ Â&#x201C;) + Â&#x201D; ) + original (phantom). a)
b)
Figura 8.7. Mesa de mezclas. k < Â&#x20AC; b) panel posterior para `Â&#x2030; $ Q k
67
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido + $ Z
&
"
< $
+ + #
"
[ + ) # [ &$ } } + $ + < J <% + &$ $
Figura. 8.8. ' $ !% de una mesa de mezclas analĂłgica.
Cada entrada de canales de audio, de cualquier procedencia, incide en un circuito
+ &
& $
" + ) ! ( ; )
+
[
* + $ + fader (mando $ $ $
( K
+ &
+< K [
+ triz de selecciĂłn de bus. Es el medio de encaminamiento hacia la salida deseada. J + J + ) K + +
" + J + " en trĂĄnsito.
8.3. <
+ &
)
+ J J + ; $ + J pertenecen sus circuitos y por la potencia de salida. La primera determina la cali
K + $
$ ] < +
$ ] J J
&$ J + &$ } Â&#x2022;
Figura 8.9. ? $ !% ! ' $
68
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} x Equipos de sonido [
< J J + $ &
Z Previo
" " + & Q
$ &$ Z Â&#x2013;Â&#x2014;Tipo de entrada: Las seĂąales pueden tener forma balanceada o no balanceada,
J +
; + + fonos, en el ĂĄmbito profesional es habitual la entrada balanceada. Â&#x2013;Â&#x2014;NĂşmero de entradas: Corresponde al nĂşmero de entradas. Pueden incorporar
+ + + +* ) + Una funciĂłn asociada es la posibilidad de proporcionar la alimentaciĂłn a los mi ) J J J J + <
+ +
entradas, para este propĂłsito. Excitador + & J
" J + & + $ + ) * Etapa de potencia [ & + &
% ) +
tos sobre radiadores de aluminio o similar para disipar el calor producido. Pueden < {3{ 3{3 { 3 * + +% +
J + + $K a)
b)
Figura 8.10. ! k
!k
Protecciones En los equipos de aplicaciĂłn profesional las etapas de potencia recurren al menos a tres procedimientos de protecciĂłn. Son: Â&#x2013;Â&#x2014;TĂŠrmica: Se recurre a instalar termistores para detectar incrementos altos de la
temperatura de los transistores para reducir su corriente o proceder a enmude [ + +< &
<
+ ) +
$ situaciones indicadas. La acciĂłn frecuente es el corte de la tensiĂłn de alimentaciĂłn de la etapa mediante un relĂŠ o soluciĂłn electrĂłnica. Figura 8.11. -$ (Optimus).
Â&#x2013;Â&#x2014;Sobrecarga: Circuito de detecciĂłn de los incrementos de corriente de la etapa
& Q < + + 3 69
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido $
+ <
+ $ Â&#x2013;Â&#x2014;Transitorios de encendido: 3
-
necta el equipo, las tensiones de la fuente de alimentaciĂłn no aparecen instan % + Â&#x192; + # J < + + & J
$
+ $ $
K Fuente de alimentaciĂłn [ ) + + + &$ +K J + + &
+ + + &
! $ (
; Â&#x2122; => Â&#x203A; + Â&#x2122;Â&#x152;| Â&#x2021;_ Â&#x203A; &
8.3.1. Clases + #
+ + &
& &$ & ; +
cuadro 8.2.
Clase
Cuadro 8.2. $ !%
DescripciĂłn
A
+ &
& + < Â&#x2021;@_j de la seĂąal de entrada. Es la clase que menos
+ $K + <
B y AB
[ & + + !< ( <
+ + seĂąal de entrada.
# $ Aumentan notablemente el rendimiento con respecto a la clase anterior.
C
+
+
< + =}_j Q + +
D
+ & J < + + en su salida impulsos rectangulares de anchura proporcional
+ "
!3^Â&#x160;( Â&#x2026; + ) + $ + $
; + + pero su ancho de banda es limitado.
8.3.2. CaracterĂsticas + J + &
+ J K + % ) + [ J J K +<
70
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} x Equipos de sonido
ParĂĄmetro
DescripciĂłn
Sensibilidad de entrada
Â&#x160; + & <
+% + &
TensiĂłn de saturaciĂłn
Â&#x2026;
J &
+ &
Impedancia de entrada
Resistencia que opone la entrada del equipo a la frecuencia de referencia de 1 kHz.
Impedancia de salida
Resistencia sobre la que se desarrolla la potencia de salida a la frecuencia de 1 kHz
Factor de '
+
(Rl(
+ &
Â&#x203A;0: / Â&#x2030; lÂ&#x152;Â&#x203A;o
Cuadro 8.3. CaracterĂsticas $ $
Potencia
; &
) + &
! & + ¤(
Respuesta de frecuencia
) J + & +% + Â&#x2021; Â? +
DistorsiĂłn armĂłnica
Presencia de distorsiĂłn por apariciĂłn de armĂłnicos. Se indica en THD ( ' !
( norma DIN se admite hasta < 1 % y para aplicaciones profesionales < 0,01 %.
DistorsiĂłn por intermodulaciĂłn
< ) !)
+ + ( J + &
; !k( + de las seĂąales indeseables.
RelaciĂłn seĂąal/ruido
RelaciĂłn, en dB, de la seĂąal con respecto al ruido que la acompaĂąa.
DiafonĂa
Â&#x160; "
Â? + &
K
J + sumo y a la temperatura y humedad de funcionamiento. El siguiente cuadro mues + J +
ParĂĄmetro
Cuadro 8.4. Ejemplo de las de alimentaciĂłn $! de un determinado $ $
Valor
TensiĂłn de alimentaciĂłn
>Â&#x2021;_ Â&#x203A;
Consumo
}Â&#x2021; ^
Gama de temperatura Humedad mĂĄxima
Â?=_ Â&#x2122; @_ j 80 %
71
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
8.4. Audio en red La compresiĂłn de seĂąales y especialmente los protocolos de comunicaciones, + Â&#x2039;3 Â&#x2026; 3 Â? 3 % + J
+ $ ) # # + ) +% [ $
Z + )
$ + \ <
+
)
+< [ &$ } => + J <% + &
; $% es & + & ) $
+ +< J + + & + la selecciĂłn de fuente de seĂąal de entrada.
Figura 8.12. ? $ ! ' $ de potencia con posibilidad
; <
&$ J + &
$ ) ) +
$ + + $
# Â&#x160; + crointerruptores internos o soluciĂłn $% ] ] &
Â&#x2039;3 +
+ &
) < + Q + + &$ } =Â&#x2021; muestra la pantalla de un $% & Â&#x2039;3 tocolos similares. + < + $ <
< $ & & + [ + $ )
&$ + + J +< K
$ + K Â&#x2039;
Figura 8.13. Pantalla de software de control del sonido por red (Optimus).
72
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} x Equipos de sonido
Ejercicios de autoevaluaciรณn 1. ย ย K ) + ย
( J J * <( [ J $ " J ( [
2. ย 3 J K ย
( 3 ) <( 3 + ( 3 + & + ) ) 3. ย ย K + & ย
( [ " J <( [ ) + &
( [ + &
) " 4. ย 3 J K +% + ย
( 3 < + + <( 3 + ย ; ( 3 J + ) + +% 5. ย ย K ) ย
( [ J ) <( [ J ) K ( " # J 6. ย ย K ย 3ย
( ย " <( ย J $ & ( ย 7. ย ย K J ย 3 $ ย
( [ <
$ + ) +% K <( ย % ) ( ย %
73
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9. LĂneas de distribuciĂłn 3 < + J $
J + &
[ ) $ +% + +
[
) &$ Â&#x2022; =
$ Z 3 Â&#x2030; 2/Zl
Figura 9.1. Acoplamiento de una etapa de potencia a su carga (Zl).
[ +
Â&#x192; de los conductores que unen los equipos electrĂłnicos con los reproductores. El $ $
< K
+ $
Â&#x2022; { +
J < ) + [ < ) J $ K Â&#x192; < < &
+ J
+ J + &$ Â&#x2022; > + +
< ) Â&#x192;
$ ) [ < +
<
&$ Z +K + &
$ [ $
$
9.1. Acoplamiento de los altavoces + # + &
? Â&#x2021; | $ +
& sonoridad en recintos de dimensiones amplias. Naturalmente, la primera condi +
+ + +
+ &
J +
$ [ &$ Â&#x2022; Â&#x2021; + + < &$ Â&#x2022; ?
una sonorizada con tres reproductores.
Figura 9.2. Conectores normalizados de lĂnea empleados $
^
Figura 9.3. W# ! ' $
75
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido Se podrå comprobar que la impedancia resultante es 8 ohm, la del supuesto am &
J +
9.2. LĂnea de impedancia constante
Figura 9.4. Altavoz para techo (EGI).
[ < J + ciones de prestaciones y dimensiones reducidas, es la denominada ahora, cuando +
J
+ &
+ + +
Figura 9.5. - $ * $
[ +
&
+ &
<
+% $ + # [
+ +
Se recurre a un procedimiento tan sencillo cuando la distancia entre el equipo
+ &
+ +
+ [ $ K
$K +
< + alta. La resistencia interna de los conductores tambiĂŠn puede romper el delicado equilibrio de impedancias. Los efectos se pueden compensar instalando cables de
J
+ & < +
9.2.1. LĂnea de tensiĂłn constante [ $ + $ ) !+* +< +
(
*+ *< ĂĄrea reducida. Estos incluso pueden disponer de control independiente de sono
3 < ) +
< J " $ +< +
$ ; $ +
=__ Â&#x203A; +
76
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Â&#x2022; x [ < J $ $ } #+ < K
$K % <
+
\ <
+ & en las instalaciones. El procedimiento estĂĄ basado en los transformadores adaptadores de impedan Z <
+ &
< + + &$ Â&#x2022; @ + &
< # $
+ <
Figura 9.6. AlimentaciĂłn con lĂnea de 100 V.
[ + &
"
+ $ ) poran comĂşnmente, dentro o fuera de su cubierta, el citado transformador adap
=__ Â&#x203A; Â&#x2026; +< K
+ + J
&$
Figura 9.7. " $ # de 100 V (FONESTAR).
9.2.2. Transformadores adaptadores [ ) +
J + =__ Â&#x203A; < +
! } #+( Â? + * 3 + + ) +
! + ( + !
( Â&#x2026; +< K ) J =__ Â&#x203A; parte posterior un conmutador para seleccionar la toma de alimentaciĂłn de seĂąal y determinar con ello la potencia de reproducciĂłn.
9.2.3. Atenuadores resistivos Figura 9.8. ' $ $ para lĂnea de 100 V con varias tomas.
; #
J )
+ ) +
+
< J + termedias en sus secundarios. Se emplea este procedimiento en el control local de & ; +< $ + $ )
) + & + pueden requerir un control fĂĄcilmente accesible. Surge entonces el atenuador a instalar en las paredes. Es un componente independiente que se dispone entre la
+% + 3
+ +
&
[ &$ Â&#x2022; Â&#x2022; + +
Figura 9.9. Atenuador resistivo de cuatro posiciones.
77
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
* * + siciĂłn para el silencio. [ =__ Â&#x203A; $ ) +
& +
&$ +% +
[ &$ Â&#x2022; =_ + + +<
Figura 9.10. LĂnea de 100 V $ *
; <
&$ J + +
% <
+ Â? J $ + J ) + < < # ) ) + & <
9.3. SecciĂłn de los conductores + #
+ + $ ) J
$ $ K
$K < < ; # % +
Figura 9.11. Atenuador resistivo de variaciĂłn continua (Golmar).
El inicio del proyecto es conocer la resistencia del cable para determinar si las pĂŠrdidas que produce son asumibles o es necesario aumentar la secciĂłn para re [ $ + < + + < $ Z Ri Â&#x2030; [Â&#x152; § Q Donde: [ Â&#x2030;[ $ + § Â&#x2030;
& < !?@ ? +Â&#x152;++2(Â&#x2030;_ _=H? #+ ++2/m. Q Â&#x2030; ; ++2. Q + + < > ? ++2 de secciĂłn y 100 metros de longitud _ @} #+ J Â&#x203A; Â&#x2030; Â&#x2039; Â&#x2039; J <
! ( perdida. ; $ ! ( !Â&#x2039;( J +
! (
+ &
!^( & +
Z Â&#x2030; ^ Â&#x192; Â&#x2039; Â&#x2030; ^Â&#x152;
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Â&#x2022; x [ < Finalmente, se puede hallar potencia perdemos en el cable: ^ Â&#x2030; Â&#x2039;2/Ri ;
K
+ < + # J ) $ + + K
+ cable. Aunque entre los instaladores circula la idea de ÂŤcables cortos y gruesosÂť se asumen generalmente pĂŠrdidas de potencia de hasta el 10 %.
79
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Primera parte ¡ Fundamentos de sonido
Ejercicios de autoevaluaciĂłn 1. Â?Â&#x17E; K J & *
Â&#x;
( 3 Â&#x2030; >Â&#x152;Âł <( 3 Â&#x2030; Â&#x203A; ( 3 Â&#x2030; Â&#x152;^2.. 2. Â?Â&#x17E; K Â&#x;
( ÂłÂ&#x2026; Â&#x2030; Âł= Â&#x2122; Âł> Â&#x2122; ÂłÂ&#x2021;¤ <( ÂłÂ&#x2026; Â&#x2030; !Âł= Âł>(Â&#x152; !Âł= Âł>( ( ÂłÂ&#x2026; Â&#x2030; !Âł1 Âł>(Â&#x152; Âł1 Â&#x2122; Âł2( 3. Â? Â&#x;
( ÂłT Â&#x2030; Âł= Â&#x2122; Âł> Â&#x2122; ÂłÂ&#x2021;¤ <( ÂłÂ&#x2026; Â&#x2030; !Âł= Âł>(Â&#x152;ÂłÂ&#x2021; ( ÂłÂ&#x2026; Â&#x2030; !Âł1 Âł>(Â&#x152; Âł1 Â&#x2122; Âł2( 4. Â? Â&#x17E; K +
Â&#x;
( [ J + +< <( [ J
+ &
( [ J *+ +
5. Â? Â&#x;
( [ J J <( [ J +
+% J
& + &
( [ J +
6. Â?Â&#x17E; K +
"
+
=__ Â&#x203A;Â&#x;
( [
+ < <
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( +
J
7. Â?Q J K ) < < Â&#x;
( Q ) <( Q ( Q & + 8. Â?[ < Â&#x;
( { ; <( ) +
+ &
( + =__ Â&#x203A;
80
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