SONORIZACIÓN Y MEGAFONÍA 4 COMPONENTES

Transcripción

1 SONORIZACIÓN Y MEGAFONÍA 4 COMPONENTES 1 1

2 QUÉ VAMOS A ESTUDIAR? Altavoz Características de un altavoz Impedancia, Respuesta en frecuencia, Ángulo de cobertura, Índice de directividad, Eficiencia, Sensibilidad, Potencia máxima, Distorsión. Tipos de altavoz Electrodinámico, Otros tipos. Cajas acústicas. Bafles. Combinación de altavoces Amplificador. Fuentes musicales. Tipos. 2 2

3 ALTAVOZ QUE ES Y COMO FUNCIONA Un altavoz es un transductor o conversor de energía eléctrica en energía acústica. El altavoz recibe del amplificador señales eléctricas y las transforma en variaciones de presión del aire que corresponden a esas señales. La bobina produce un campo magnético alterno que interactúa con el producido por el imán dando lugar a un movimiento alternativo del cono, que genera variaciones de presión en el aire. 3 3

4 CARACTERÍSTICAS DE UN ALTAVOZ IMPEDANCIA Los altavoces son los elementos en los que mayor importancia tiene el conocer correctamente su impedancia, dada la necesidad de lograr una buena adaptación con el amplificador que lo ha de alimentar. En la impedancia influye a parte de los componentes que ya conocemos, R, L y C: La caja o alojamiento donde esté instalado. La frecuencia en ese momento. La potencia eléctrica aportada. La carga acústica del altavoz. Las impedancias más usuales de los altavoces que se fabrican son: 2,4,8,16,25 y 32Ω La resistencia medida en los bornes del altavoz será inferior a los valores indicados anteriormente. 4 4

5 CARACTERÍSTICAS DE UN ALTAVOZ La resistencia medida en los bornes del altavoz será inferior a los valores indicados anteriormente. A= resistencia en c.c. B= frecuencia resonancia Mínima frecuencia en la que funcionará a pleno rendimiento. C= impedancia marcada D= zona de altas frecuencias, aumenta debido a la inductancia de la bobina. 5 5

6 CARACTERÍSTICAS DE UN ALTAVOZ RESPUESTA EN FRECUENCIA Es la gama de frecuencias que un altavoz es capaz de reproducir con un buen nivel de eficiencia y distorsión. Con el simple cambio de los límites de caída admitidos, podemos indicar diferentes gamas de frecuencia para el mismo altavoz. -3dB de perdida de eficacia: reproduce frecuencias entre 130Hz y 10KHz. -6dB de perdida de eficacia: 100Hz a 12KHz. -12dB de perdida de eficacia: 60Hz a 18KHz. Es imposible que el mismo altavoz trabaje con toda la banda de frecuencias, por lo que es necesario utilizar sistemas de varias vías ( varios altavoces solapados en frecuencias, para radiar toda la banda audible ). 6 6

7 CARACTERÍSTICAS DE UN ALTAVOZ ANGULO DE COBERTURA ANGULO DE COBERTURA Es aquel en el que el nivel de presión sonora (SPL) se reduce en 6dB con relación al que proporciona en su eje. Especial atención merecen algunos altavoces, en los que su ángulo de cobertura es menor en vertical que en horizontal. Bocinas exponenciales de boca rectangular. 7 7

8 CARACTERÍSTICAS DE UN ALTAVOZ ÍNDICE DE DIRECTIVIDAD (Q) Es un índice que nos informa de cómo un altavoz concentra la potencia acústica en la dirección útil ( dentro de su ángulo de cobertura ), evitando radiar potencia en otras direcciones. Los altavoces con un Q elevado permiten concentrar la potencia acústica en la dirección del auditorio y reducen considerablemente la reverberación de la estancia, consiguiendo así una mejor inteligibilidad de la palabra. Cuanto mayor es este índice mayor es la direccionalidad del altavoz 8 8

9 CARACTERÍSTICAS DE UN ALTAVOZ EFICIENCIA Y SENSIBILIDAD El término eficiencia, en un altavoz, indica la relación entre la potencia acústica que produce por cada W que le proporcionamos. Suele ser baja 1 a 5% en conos y 10 a 30% en bocina. El concepto sensibilidad define el nivel de presión sonora que un altavoz produce a 1m de distancia de su eje, cuando lo alimentamos con 1W de potencia de audio. 9 9

10 CARACTERÍSTICAS DE UN ALTAVOZ POTENCIA MÁXIMA Y DISTORSIÓN La potencia máxima e un altavoz es aquella que puede soportar, de forma continua, en prolongados periodos de tiempo. Está determinada por la capacidad de evacuación de calor que posea.(entenderemos como potencia máxima la eficaz que el altavoz puede soportar de forma continua. Nos se puede confundir con la potencia musical, que siempre será mayor que su potencia máxima térmica. La distorsión es la diferencia entre la señal de audio aplicada al altavoz y la que realmente reproduce. Se expresa en tanto por ciento. Los altavoces son los elementos que mayor índice de distorsión presentan. La distorsión depende de la flexibilidad de sistema vibrante, y aumenta a medida que aumenta la potencia aplicada por el amplificador, sobre todo en frecuencias bajas

11 TIPOS DE ALTAVOZ ELECTRODINÁMICO Son los más utilizados actualmente. Sus partes fundamentales son: Motor, Chasis y Cono de suspensión. Cuando la bobina es recorrida por la corriente de las señales de audio, el campo magnético variable producido, interacciona con el campo magnético del imán, ocasionando el movimiento de ésta. Dado que la bobina está firmemente adherida al cono y ambos tienen un grado de libertad de movimiento, todo el conjunto vibra siguiendo las señales de audio

12 TIPOS DE ALTAVOZ OTROS TIPOS Electrostáticos: Se fabrican muy pocos modelos, son caros y poco eficientes. Piezoeléctricos: Basados en el conocido fenómeno del mismo nombre asociado a algunos cristales, constitución similar a un condensador. Electromagnéticos. De radiación directa. De bocina

13 CAJAS ACÚSTICAS, BAFLES Hemos visto que los altavoces basan su funcionamiento en transmitir una determinada energía sonora al aire mediante la vibración de su cono. Dado que el cono tiene dos caras que al vibrar producen variaciones de presión opuestas en el aire, las ondas sonoras procedentes de ambas caras tienden a anularse, produciendo el denominado, cortocircuito acústico. Para evitarlo, se colocan los altavoces en cajas, bafles, techos, etc. Que impiden que las ondas sonoras delantera y trasera puedan cancelarse

14 CAJAS ACÚSTICAS, BAFLES TIPOS En falsos techos: sin cajas de cierre traseras, bafle infinito, la reproducción de tonos graves no es muy buena. Caja abierta por detrás: bajo coste y pésima calidad, respuesta a frecuencias bajas pobre. Caja hermética: es el que mayor compresión posee, son utilizadas en Alta fidelidad, dada su amplia y homogenea respuesta en bajas frecuencias. Caja tipo Bass-reflex: incorporan una salida de aire, que tiene la propiedad de aprovechar parte de la energía acústica procedente de la cara posterior del altavoz y sumarla a la frontal

15 COMBINACIÓN DE ALTAVOCES Existen multitud de combinaciones tanto en conexión como en instalación. Altavoces en columna: Para evitar reflexiones del sonido en el techo o suelo de una estancia, el centro acústico de todos los altavoces debe estar perfectamente alineado en el plano vertical, y los conos deben encontrarse muy próximos. Altavoces en abanico: Para conseguir ampliar el ángulo de cobertura horizontal de altavoces, de forma que cada uno cubra una parte del ángulo horizontal deseado, sin dejar ángulos vacíos o sombras

16 CONEXIÓN DE ALTAVOCES 16 16

19 USO DE ALTAVOCES ESPECIFICOS

26 REGLAS PARA INSTALACIÓN DE ALTAVOCES 26 26

32 NIVELES ACÚSTICOS CARACTERISTICOS 32 32

33 NIVELES ACÚSTICOS CARACTERISTICOS 33 33

34 AMPLIFICADOR Los amplificadores domésticos son los equipos a los que se conectan todas las fuentes de sonido en sus distintas entradas, y los altavoces en su salida. La función del amplificador es suministrar potencia eléctrica a los altavoces. La señal a la salida tiene igual forma de onda que a la entrada, pero varían las magnitudes. En lugar de tensiones de decenas de mv, alimenta a los altavoces con tensiones de decenas de V, y corrientes que pueden llegar a varios A. Las señales de línea, de entrada, no alcanzan los ma. Toda esta tensión y corriente que se emplea en mover los altavoces, sale de la fuente de alimentación interna. La principal característica que define a un amplificador es su potencia. P=V.I

35 AMPLIFICADOR CARACTERÍSTICA DE ENTRADA La impedancia de entrada tendrá valores medios o altos, del orden de 4000 a 25000Ω y de componente inductiva-capacitiva. El amplificador debe tener varias entradas adaptadas para diversas fuentes de sonido, PHONO, TAPE, CD, AUX, MIC, normalmente conmutables. CARACTERÍSTICA DE SALIDA La carga (altavoz) debe tener una determinada impedancia para obtener la máxima potencia en la salida del amplificador. Z=V 2 /P Los amplificadores pueden tener dos tipos de salidas para la conexión de altavoces: Salidas a impedancias constantes: 2,4,6,8 o 16 Ω Salidas a tensión constante: 25,50 70 o 100V. La impedancia de salida (Zout) suele tener valores relativamente bajos, entre: 0 y 600Ω Todos los amplificadores vienen preparados para trabajar con una impedancia mínima de salida o de carga ( Zmin)que debemos respetar, de lo contrario povocaríamos una sobrecarga o avería

36 IMPEDANCIA DE CARGA DE UN AMPLIFICADOR Según su diseño, cada amplificador requiere que, a su salida, se conecte una carga con un valor de impedancia concreto. Estos valores responden a las posibilidades de tensión y corriente de salida de cada amplificador. Cuando a un amplificador diseñado para trabajar con una carga determinada, le conectamos otra de valor SUPERIOR, lo único que ocurrirá es que obtendremos menos potencia. Ahora bien, si la carga es de valor INFERIOR al requerido, haremos trabajar forzadamente al amplificador, perderemos rendimiento y obtendremos mayor distorsión, llegando incluso a la avería

37 IMPEDANCIA DE CARGA DE UN AMPLIFICADOR Aquí se representan las condiciones de trabajo admisibles de un pequeño amplificador con una tensión de alimentación máxima de 16V y una corriente de salida de pico de 1,5A 37 37

38 DISPOSITIVOS DE CONTROL. Son tan variados los amplificadores que se pueden encontrar en el mercado de los equipos de sonido, que tendríamos que conocer cada uno de los manuales de empleo para identificar la gran cantidad de elementos de control que pueden incorporar para su manejo. Por ser lo más conocidos y utilizados nos referimos a los siguientes: Control de Volumen o de nivel. Básicamente existen dos tipos: Los que regulan el nivel de audio de la frecuencia de entrada (micrófonos, o fuentes auxiliares) y los que regulan y controlan el volumen de los altavoces conectados a sus salidas mediante el control de Ganancia del Amplificador. Cada canal de fuente de entrada dispondrá de un mando regulador de nivel. En cambio, para regular el nivel de salida solamente será necesario un mando determinado, en muchas ocasiones, volumen de mezcla. Con estos mandos de control de nivel se puede ecualizar el sonido para conseguir un resultado satisfactorio para la estancia que se desee sonorizar. Volumen de Altavoces I Volumen de Altavoces II Volumen/ Regulación de entrada de audio

39 Control de Tonos. Permiten regular la curva de respuesta del amplificador con respecto a las diferentes frecuencias de sonido que puede reproducir. De este modo podemos encontrarnos mandos para regular los TONOS GRAVES, MEDIO Y AGUDOS, consiguiendo el efecto acústico deseado para la sala o ambiente. PEQ2131VU AMPLIFICADOR DE 20W CON LA4440 Amplificador monocanal versátil, de bajo costo que incluye en su construcción un pleamplificador para micrófono mezclado con la entrada auxiliar. Este amplificador ha sido diseñado especialmente para uso de perifoneo, ya que incluye una entrada de micrófono con su propio control de volumen así como también un control de tonos, además de control de volumen auxiliar. PD100ART 100 Watts 3 Entradas para micrófono 1 Entrada Auxiliar ( CD, Radio, Etc) Sintonizador AM/FM Toca cintas Auto Reversa Integrado Control de tonos bajos y agudos Control de volumen del toca cintas Salidas en 4, 8 y 16 ohms Línea remota de 70 y 100V. Ecualizador gráfico de 2 canales 31 bandas, 1/3 de octavas Terminales de entradas y salidas en 6.3 mm, Canon o RCA. Display de VU 39 39

40 FUENTES MUSICALES 1. DIFERENTES FUENTES MUSICALES. Llamaremos Fuente Musical a cualquier equipo electrónico que proporcione una señal de audio que podamos utilizar en una instalación de sonido, aparte de los micrófonos. Nos centraremos en las más usuales hoy en día señalando las ventajas e inconvenientes de cada una desde el punto de vista de su utilización en instalaciones de Sonorización y Megafonía. COMPACT-DISC Es la Fuente Musical que ofrece una mayor calidad de sonido actualmente. Veamos sus principales ventajas e inconvenientes. - VENTAJAS: Excelente calidad de sonido con amplísima respuesta en frecuencia, gran gama dinámica e ínfima distorsión. Ausencia de ruidos, salvo que los discos estén muy deteriorados o sucios. Duración ilimitada de los discos. Disponibilidad de reproductores múltiples de 5, 6,10,12 y hasta 60 discos, con cambio automático. Esta posibilidad les convierte en la Fuente Musical ideal para instalaciones de Sonorización donde se precise una ambientación musical interrumpida de gran calidad. No necesita mantenimiento 40 40

41 - INCONVENIENTES: El elevado precio de los discos de nueva grabación. Excepción: Hay en el mercado gran cantidad de grabaciones que se comercializan en este formato a bajo precio, pero que no cuentan con toda la calidad de sonido que permite el CD ya que fueron grabadas en una época anterior a éste formato. - CARACTERISTICAS MEDIAS: Respuesta en frecuencia de 20 Hz a 20 Khz. Gama Dinámica mayor de 90 db. Señal de salida hasta 2 Vrms. A veces ajustable. Numerosos automatismos como "random" o "shuffle", que convierten los modelos múltiples en excelentes fuentes musicales "sin fin". MAGNETOFONOS A CASSETTE (Pletinas). Es un formato muy popular aunque probablemente desaparecerá en los próximos años sustituido por el Mini-Disc o la D.C.C. (cassette compacta digital), (más bien por los reproductores MP3 y MP4, IPOD). - VENTAJAS: Calidad de sonido media, aunque hay mucha diversidad. Posibilidad de utilizar música grabada "a medida" por el usuario según su gusto. Bajísimo precio de aparatos y cintas. Existen aparatos "Autoreverse" que proporcionan música sin fin, aunque siempre con la misma cinta. IPOD NANO MP4 WATCH 41 41

42 - INCONVENIENTES: Vida limitada de las cintas y cabezales. Necesita ajustes y limpiezas periódicas. No hay disponibles aparatos múltiples de más de 2 cintas. Las cintas que se compran grabadas, no siempre tienen la calidad de sonido adecuada. - CARACTERISTICAS MEDIAS: Respuesta en frecuencia de 50 Hz a 12 Khz. Gama Dinámica entre 40 y 50 db. Señal de salida de 0,5 Vrms. Entrada de grabación de 0,15 Vrms. SINTONIZADORES DE RADIO FM. Es la Fuente Musical más conocida y su uso se ha extendido incluso a las instalaciones de Sonorización de pequeño tamaño (tienda, bar, etc) gracias a algunas emisiones en FM con programación netamente musical. No haremos mención a la AM, ya que por su deficiente calidad de sonido y tipo de programación no lo consideramos apto al nombre de Fuente Musical. - VENTAJAS: Bajo precio de los receptores. Buena calidad de sonido aunque en "horas punta" se deteriora porque algunas emisoras sobre modulan su señal para sonar con más volumen que sus competidores. Costo de mantenimiento casi nulo

43 - INCONVENIENTES: La publicidad inserta en la programación lo inhabilita como Fuente Musical en muchas instalaciones de Sonorización. Sensible a ruidos e interferencias. A veces es necesaria una antena exterior. - CARACTERISTICAS MEDIAS (FM): Respuesta en frecuencia de 50 Hz a 12 Khz. Dinámica de 10 a 30 db. Sonido comprimido. Señal de salida entre 0.2 y 1 V. HILO MUSICAL (Filo difusión) En las principales ciudades españolas existe la posibilidad de contratar un servicio de música ambiental con 6 canales diferentes y una programación musical preseleccionada (funcional, clásica, folklórica, etc). Este servicio se distribuye a través de la línea telefónica hasta un receptor especial cuya salida ya puede conectarse a la instalación de Sonorización. - VENTAJAS: Programación musical uniforme 24 horas al día, sin publicidad ni noticias. Posibilidad de seleccionar entre varios estilos musicales. - INCONVENIENTES: No es posible la escucha en stereo. Costo mensual del contrato. - CARACTERISTICAS MEDIAS: Respuesta en frecuencia de 100 Hz a 7 Khz. Dinámica de 15 a 25 db. Sonido comprimido. Señal de salida de 0.2 a 0.5 V

44 MINI-DISC (MP4 O IPOD) Son Fuentes Musicales de reciente aparición. Ambas ofrecen la posibilidad de realizar grabaciones digitales de alta calidad, cercana a la del CD. Aunque son diferentes en cuanto al soporte utilizado. - VENTAJAS: Excelente calidad de sonido con amplísima respuesta en frecuencia, gran gama dinámica e ínfima distorsión. Ausencia de ruidos. Larga duración de los discos o cassettes O actualmente con capacidad de memoria (Eprom Flash-4,8,16 Gb). - INCONVENIENTES: El elevado precio de los aparatos y de los Discos y Cintas vírgenes. Poca duración de la batería de Litio para componentes mp3/4 o ipod. -Ejemplo de IPOD NANO: Capacidad Unidad flash de 8 o 16 GB Alberga hasta o canciones en formato AAC a 128 Kb/s3 Guarda hasta o fotos visibles en el ipod nano4 Aloja hasta 8 o 16 horas de vídeo5 Guarda datos en la unidad flash a través del USB Entrada y salida Conector para Base Dock Toma para auriculares estéreo de 3,5 mm Sonido Formatos compatibles: AAC (de 16 a 320 Kb/s), AAC protegido (del itunes Store), MP3 (de 16 a 320 Kb/s), MP3 VBR, Audible (formatos 2, 3 y 4), Lossless de Apple, AIFF y WAV Límite de volumen configurable por el usuario Auriculares Auriculares de tapón Respuesta de frecuencias: de 20 a Hz Impedancia: 32 ohmios 44 44

45 EQUIPOS HI-FI Denominaremos así a aquellos equipos musicales compuestos por varios elementos interconectados a un amplificador mediante los cables y con los niveles de señal reconocidos como estándares mundiales (DIN o CINCH). Estos equipos tienen, además de las salidas de altavoz, otra salidas directas de señal de audio que, al no estar afectadas por los controles de volumen o tonos del amplificador, son las más apropiadas para interconectarlas a la Instalación de Sonido. - VENTAJAS: Excelente adaptación a las instalaciones de Sonorización al disponer de Salidas de Grabación o de Línea cuya señal no está afectada por los controles del aparato. - INCONVENIENTES: Ninguno de importancia. EQUIPOS COMPACTOS Son aquellos equipos musicales de bajo precio para uso fijo o portátil cuyos elementos están interconectados interiormente, por lo que sólo presentan al exterior las salidas de altavoces y la de auriculares. Ambas salidas están afectadas por todos los controles del aparato (volumen, tonos, ecualizador, etc. ) por lo que al usarlas para obtener la señal de audio para la Instalación de Sonido hemos de ser conscientes de que cualquier maniobra en estos controles, afectará al sonido de toda la instalación 45 45

46 - VENTAJAS: Precio reducido. - INCONVENIENTES: La adaptación a las instalaciones de Sonorización requiere mayor atención que otras Fuentes Musicales. Ninguno de importancia. IPOD-HI-FI 46 46