Guía para Self Powered Sist. convenc. y proces.

Transcripción

1 3 Sistemas Convencionales y Sistemas Procesados 3.1

2 1) Proceso de Optimización de Sistemas Un sistema convencional consiste de: - Crossover convencional (Filtros) - Amplificadores - Cajas Acústicas Un sistema Procesado consiste de: - Procesador de Altavoces (Filtros + EQ + Delay + Limitador) - Amplificadores - Cajas Acústicas Ajustes de nivel, crossover, polaridad, delay y ecualización Las ilustraciones 3.1 a la 3.9 muestran el proceso de optimización de un sistema procesado paso por paso. La ilustración 3.1 muestra la medición del transductor de agudos sin crossover (nota: la ganancia del amplificador utilizado es 40X). rango de frecuencias No utilizable frecuencias más retrasadas rango de frecuencias utilizable frecuencias no retrasadas Figura 3.1 Transductor de Agudos La ilustración 3.2 muestra la medición del transductor de graves sin crossover (nota: la ganancia del amplificador utilizado es 40X). rango de frecuencias utilizable rangos de frecuencias NO utilizables Figura 3.2 Transductor de Graves 3.2

3 En el ejemplo mostrado en las ilustraciones 3.1 y 3.2 se desprende que el rango operativo del transductor de agudos inicia a partir de los 400 Hz, y el rango operativo del transductor de graves alcanza hasta los 4 khz. Por lo tanto nuestro punto de corte se debe situar en una frecuencia superior a 400 Hz e inferior a 4 khz. Desafortunadamente la elección del punto de corte es un asunto más complejo de lo que se piensa, ya que la elección del punto de corte involucra no solo el rango operativo de cada transductor, sino también el beamwidth de cada transductor. El punto de corte debe situarse en aquella frecuencia dentro del rango operativo común a ambos transductores en donde el ángulo de cobertura (beamwidth) sea el mismo para ambos transductores. La ilustración 3.3A muestra el beamwidth de los transductores mostrados en las ilustraciones 3.1 y 3.2. El trazo rojo representa el beamwidth del transductor de graves, y el trazo azul representa el beamwidth del transductor de agudos. Beamwidth. Cobertura (puntos de -6dB) vs Frecuencia K 16K 12.5K 10K 8K 6.3K 5K 4K 3.15K 2.5K 2K 1.6K 1.25K 1K Figura 3.3A Bemawidth individual de ambos transductores Se puede apreciar que el beamwidth es común a ambos transductores en la frecuencia de 1 khz (cobertura de 70 grados). También se puede observar que en la frecuencia de 500 Hz el beamwidth es diferente entre ambos transductores (140 grados en el transductor de agudos y 100 grados en el transductor de graves). Asimismo se puede observar que en la frecuencia de 2 khz el beamwidth es diferente entre ambos transductores (70 grados en el transductor de agudos y 45 grados en el transductor de graves. 3.3

4 La ilustración 3.3B muestra el beamwidth resultante al seleccionar 500 Hz como punto de corte. Puede observarse una fuerte irregularidad en el trazo de beamwidth en el área de 500 Hz Beamwidth. Cobertura (puntos de -6dB) vs Frecuencia K 16K 12.5K 10K 8K 6.3K 5K 4K 3.15K 2.5K 2K 1.6K 1.25K 1K Figura 3.3B Bemawidth combinado (punto de corte en 500 Hz) La ilustración 3.3C muestra el beamwidth resultante al seleccionar 1 khz como punto de corte. Puede observarse un trazo uniforme de beamwidth en el área de 1 khz Beamwidth. Cobertura (puntos de -6dB) vs Frecuencia K 16K 12.5K 10K 8K 6.3K 5K 4K 3.15K 2.5K 2K 1.6K 1.25K 1K Figura 3.3C Bemawidth combinado (punto de corte en 1 khz) 3.4

5 La ilustración 3.3D muestra el beamwidth resultante al seleccionar 2 khz como punto de corte. Puede observarse una clara irregularidad en el trazo de beamwidth en el área de 2 khz Beamwidth. Cobertura (puntos de -6dB) vs Frecuencia K 16K 12.5K 10K 8K 6.3K 5K 4K 3.15K 2.5K 2K 1.6K 1.25K 1K Figura 3.3D Bemawidth combinado (punto de corte en 2 khz) Pero cuáles son las consecuencias de las irregularidades en el bemwidth al seleccionar un punto de corte erroneo? En la ilustración 3.3E el punto de corte seleccionado es 1 khz. Se puede observar que el trazo en el borde de cobertura es uniforme. La ilustraciones 3.3E y 3.3F muestran gráficas de respuesta de frecuencia en el eje (trazo azul) y el el borde de cobertura (trazo verde) al utilizar como puntos de corte 1 khz (punto de corte adecuado en este ejemplo) y 2 khz (el punto de corte NO adecuado) respectivamente. punto de corte del crossover en este punto el beamwidth del transductor de bajos es igual al d el del difusor de trompeta rango de frecuencias con cobertura uniforme Figura 3.3E respuesta de frecuencia en el eje y en el borde de cobertura (punto de corte en 1 khz) 3.5

6 En la ilustración 3.3F el punto de corte seleccionado es 2 khz. Se puede observar que el trazo en el borde de cobertura presenta irregularidad en el area de 2 khz. punto de corte del crossover en este punto el beamwidth del transductor de bajos se hace mas estrecho que el del difusor de trompeta rango de frecuencias con cobertura uniforme Figura 3.3F respuesta de frecuencia en el eje y en el borde de cobertura (punto de corte en 2 khz) Las ilustraciones 3.4A y 3.4B muestran el efecto producido en ambos transductores al seleccionar 1 khz como punto de corte (HPF y LPF en 1 khz). La ilustración 3.4A muestra la respuesta de frecuencia del transductor de agudos sin crossover (trazo claro) y con crossover (trazo obscuro). El tipo de filtro utilizado es Linkwitz-Riley y la pendiente es de 4to orden. Puede observarse que el nivel en 1khz se ha reducido 6 db, y que la fase en 1 khz se ha desplazado 180 grados. 6 db de atenuación 180 de desplazamiento de fase Figura 3.45A respuesta de frecuencia sin crossover y con crossover (transductor de agudos) 3.6

7 La ilustración 3.4B muestra la respuesta de frecuencia del transductor de graves sin crossover (trazo claro) y con crossover (trazo obscuro). El tipo de filtro utilizado es Linkwitz-Riley y la pendiente es de 4to orden. Puede observarse que el nivel en 1khz se ha reducido 6 db, y que la fase en 1 khz se ha desplazado 180 grados. 6 db de atenuación 180 de desplazamiento de fase Figura 3.45B respuesta de frecuencia sin crossover y con crossover (transductor de graves) 3.7

8 Como se ha visto, seleccionar el punto de corte es un asunto muy complejo que involucra: - La excursión del transductor de agudos en el punto de corte - El Beamwidth de ambos transductores en el punto de corte - La selección del tipo de filtro y pendiente para cada vía La ilustración 3.4A muestra ambos transductores a traves del crossover. altavoz con mayor sensibilidad altavoz con menor sensibilidad punto de corte acústico Figura 3.4A Graves y Agudos a través del crossover La ilustración 3.4B muestra el ajuste de nivel entre ambos transductores. En este caso se incrementaron 5 db a la vía de graves (debido a que en este caso la vía de agudos posee 5 db más de sensibilidad). nivel entre altavoces ajustado area de corte acústico Figura 3.4B Ajuste de nivel entre transductores 3.8

9 La ilustración 3.5 muestra la relación de fase entre ambos transductores en el punto de corte (903 Hz). Puede apreciarse que en el punto de corte, la fase prácticamente coincide. Lo anterior puede hacernos suponer que la relación de fase en el punto de corte se encuentra optimizada. Desafortunadamente en las frecuencias inferiores y superiores al punto de corte, la relación de fase se desajusta (la pendiente de fase de ambos transductores en el punto de corte no es similar). El desajuste de fase es tal, que en 1100 Hz aprox. Dicho desajuste llega a ser de 120 grados. Esto se debe a que la pendiente del trazo de fase de la vía de agudos es mucho mas pronunciada que la pendiente del trazo de fase de la vía de agudos. La ilustración 3.6A muestra la respuesta de impulso de dicho sistema. Pueden apreciarse dos impulsos separados por 0.4 ms aprox. (posiblemente el sistema NO se encuentra alineado en tiempo ). La ilustración 3.6B muestra la respuesta de impulso individual del altavoz de agudos. La ilustración 3.6C muestra la respuesta de impulso individual del altavoz de graves. Es claramente notorio que el altavoz de graves se encuentra antes que el altavoz de agudos por 0.4 ms aprox (0.364 ms para ser exacto). En otras palabras, el altavoz de agudos se encuentra retrasado ms con respecto al altavoz de graves. Figura 3.5 relación de fase entre transductores (graves adelantados ms) Figura 3.6A Altavoz de graves adelantado ms con respecto al altavoz de agudos 3.9

10 Nota: al observar con detenimiento los trazos de fase de la ilustración 3.5 se puede apreciar que la pendiente del trazo de fase del altavoz de agudos es más pronunciada que la pendiente del trazo de fase del altavos de graves. Esto significa que el altavoz de agudos se encuentra retrasado. En caso de que el trazo de fase del altavoz de graves tuviera pendiente más pronunciada, significaría que dicho altavos se encuentra retrasado. Por lo tanto para poder alinear ambos impulsos es necesario añadir ms a la via de graves. Figura 3.6B respuesta de impulso del altavoz de agudos Figura 3.6C respuesta de impulso del altavoz de graves (adelantado ms) La ilustración 3.7A muestra que la relación de fase entre ambos transductores se encuentra aún desajustada por 60 grados aprox. en el punto de corte. Asimismo se puede observar que la pendiente del trazo de fase del altavos de graves se ha incrementado (por el hecho de añadir ms de tiempo ). De cualquier forma la pendiente de fase de ambos transductores aún no es idéntica. Por lo tanto se puede desprender que aun NO se ha logrado alinear en tiempo ambos altavoces. La ilustración 3.7B muestra que las pendientes de los trazos de fase de ambos transductores son similares. En este caso se ha tenido que añadir ms de tiempo a la vía de graves y se ha tenido que invertir la polaridad de dicho altavoz. Podemos suponer que hemos logrado alinear en tiempo ambos altavoces. No solamente se ha logrado ajustar la fase en el punto de corte, sino tambien ajustar la fase en las frecuencias inferiores y superiores cercanas al punto de corte. 3.10

11 Figura 3.7A relación de fase sincronizada utilizando la respuesta de impulso (se han añadido ms al altavoz de graves) Figura 3.7B relación de fase entre transductores de acuerdo a la pendiente de los trazos de fase (se han añadido ms al altavoz de graves, y se ha invertido su polaridad) 3.11

12 En la ilustración 3.7C se puede observar que el trazo de la pendiente de fase del altavoz de graves es ligeramente mayor que el trazo de la pendiente de fase del altavos de agudos. En este caso se han añadido ms de tiempo al altavoz de graves. En este caso el desajuste de fase en 1100 Hz es 60 grados aprox. Figura 3.7C relación de fase entre transductores de acuerdo a la pendiente de los trazos de fase (se han añadido ms al altavoz de graves) De cualquier forma es dificil determinar en cuál situacion (0.646 ms o ms) se ha logrado el alineamiento de tiempo correcto. Pero Cuál es la importancia del correcto alineamiento de tiempo?, porque de cualquier forma en los 3 casos expuestos anteriormente, el trazo de fase de ambos transductores coincide en el punto de corte. La ilustración 3.8A muestra que se obtiene mayor suma en el trazo morado (1.198 ms de retraso añadido en la vía de graves), en relación al trazo verde (0.364 ms de retraso añadido en la vía de graves). Si se revisan las ilustraciones 3.7A y 3.7C se puede observar que los los trazos de las pendientes de fase de ambos transductores son más similares en la ilustración 3.7C (1.198 ms de retraso añadido a la vía de graves) que en la ilustración 3.7A (0.364 ms de retraso añadido a la vía de graves). Debido a esto, el trazo morado presenta mayor suma que el trazo verde en la región del punto de corte. La ilustración 3.8B muestra que se obtiene mayor suma en el trazo azul (0.646ms de retraso añadido en la vía de graves), en relación al trazo verde (0.364 ms de retraso añadido en la vía de graves). Si se revisan las ilustraciones 3.7A y 3.7B se puede observar que los los trazos de las pendientes de fase de ambos transductores son más similares en la ilustración 3.7B (0.646ms de retraso añadido a la vía de graves) que en la ilustración 3.7A (0.364 ms de retraso añadido a la vía de graves). Debido a esto, el trazo azul presenta mayor suma que el trazo verde en la región del punto de corte. 3.12

13 Figura 3.8A Sistema con ms de delay en la vía de graves (trazo verde), y sistema con ms de delay en la vía de graves (trazo morado) Figura 3.8B Sistema con ms de delay en la vía de graves (trazo verde), y sistema con ms de delay en la vía de graves (trazo azul) 3.13

14 La ilustración 3.8C muestra que se obtiene mayor suma en el trazo azul (0.646ms de retraso añadido en la vía de graves), en relación al trazo morado (1.198 ms de retraso añadido en la vía de graves). Figura 3.8C Sistema con ms de delay en la vía de graves (trazo morado), y sistema con ms de delay en la vía de graves (trazo azul) Si se revisan las ilustraciones 3.7B y 3.7C se puede observar que los los trazos de las pendientes de fase de ambos transductores son ligeramente más similares en la ilustración 3.7B (0.646ms de retraso añadido a la vía de graves) que en la ilustración 3.7C (1.198 ms de retraso añadido a la vía de graves). Debido a esto, el trazo azul presenta ligeramente mayor suma que el trazo morado en la región del punto de corte. El beneficio del correcto alineamiento de tiempo entre transductores radica en obtener mayor suma acústica en la región del punto de corte. 3.14

15 La ilustración 3.9 muestra la respuesta de frecuencia y fase de ambos transductores de manera individual despues de realizar el alineamiento de tiempo y la la ecualización correspondiente para lograr respuesta de frecuencia plana. Figura 3.9 respuesta de frecuencia de cada transductor despues de alineamineto de tiempo y ecualización 3.15

16 La ilustración 3.10A muestra el ajuste de Ecualización de la vía de agudos (se utilizaron 2 filtros de ecualización). La ilustración 3.10B muestra el ejuste ecualización de la vía de graves (se utilizaron 4 filtros de ecualización Figura 3.10A ecualización utilizada en la vía de agudos Figura 3.10B ecualización utilizada en la vía de graves 3.16

17 La ilustración 3.10C muestra el punto de corte eléctrico del porcesador despues del ajuste de nivel entre vías y del ajuste de ecualización de cada vía. La ilustración 3.11 muestra la respuesta de frecuencia y fase del sistema optimizado (Nota: puede observarse lo plano de la respuesta de frecuencia, asimismo se puede apreciar que la respuesta de fase NO es nada plana. Al disminuir la frecuencia aumenta el retraso). Figura 3.10C punto de corte eléctrico despues del ajuste de nivel y ecualización Figura 3.11 respuesta de frecuencia y fase en el eje, despues de alineamiento de tiempo y ecualización 3.17

18 El ajuste de los limitadores es complejo. Involucra factores relacionados con potencia (como Ganancia de Voltaje y Sensitividad de Entrada del amplificador, así como capacidad de potencia AES/ANSI y FTC) y factores relacionados con controles de dinámica (thereshold, ratio, attack y release) de compresores/ limitadores. 2) Ajuste de los limitadores Aspectos relacionados con Potencia 1.- Conversión de Máxima Capacidad de Potencia en Máxima Capacidad de Voltaje: Potencia = (voltaje) 2 / impedancia Asimismo Voltaje = potencia x impedancia Si uno conoce la máxima capacidad de potencia continua (AES/ANSI), y la impedancia de carga nominal de un altavoz entonces se puede determinar la Máxima Capacidad de Voltaje de dicho altavoz. Ejemplo B: La Máxima Capacidad de Potencia de cierto altavoz es 800 watts RMS continuos(aes/ansi), y su impedancia de carga es 4 ohms. Para obtener su Máxima Capacidad de Voltaje se debe obtener la raiz cuadrada de la multiplicación de 800 watts por 4 ohms ( 800 watts x 4 ohms). Máxima Capacidad de Voltaje = potencia x impedancia de carga Máxima Capacidad de Voltaje = 800 watts x 4 ohms Máxima Capacidad de Voltaje = 3200 Máxima Capacidad de Voltaje = volts Ejemplo A: La Máxima Capacidad de Potencia de cierto altavoz es 600 watts RMS continuos(aes/ansi), y su impedancia de carga es 8 ohms. Para obtener su Máxima Capacidad de Voltaje se debe obtener la raiz cuadrada de la multiplicación de 600 watts por 8 ohms ( 600 watts x 8 ohms). Por lo tanto volts es igual a 800 watts RMS siempre y cuando la impedancia de carga sea 4 ohms. En otras palabras: ohms (Máxima Capacidad de Potencia RMS continua) es igual a volts (Máxima Capacidad de Voltaje) Máxima Capacidad de Voltaje = potencia x impedancia de carga Máxima Capacidad de Voltaje = 600 watts x 8 ohms Máxima Capacidad de Voltaje = 4800 Máxima Capacidad de Voltaje = volts Por lo tanto volts es igual a 600 watts RMS siempre y cuando la impedancia de carga sea 8 ohms. En otras palabras: ohms (Máxima Capacidad de Potencia RMS continua) es igual a volts (Máxima Capacidad de Voltaje) 2.- Determinando la Ganancia de Voltaje del amplificador: La Ganancia determina la relación entre la entrada y la salida en un circuito. La Ganancia puede ser expresada como Factor de Multiplicación (X) o en decibeles (db). Como Factor de Multiplicación, Ganancia = voltaje de Salida / voltaje de Entrada 3.18

19 Si uno desea obtener la Ganancia de un amplificador de potencia (conocida como Ganancia de Voltaje) es necesario conocer el nivel de la señal de Salida para su correspondiente nivel de señal de Entrada. Ganancia de Voltaje = Voltaje de Salida / Voltaje de Entrada Ganancia de Voltaje = 24.9 volts /0.3 volts Ganancia de Voltaje = 83X Ejemplo C: La señal de Entrada inyectada a un amplificador de potencia es 0.5 volts, y la señal de Salida es 20 volts. Para obtener la Ganancia de Voltaje (como factor de multiplicación) se debe dividir 20 volts entre 0.5 volts. Por lo tanto la señal de entrada sera amplificada 83 veces por dicho amplificador. Ganancia de Voltaje = Voltaje de Salida / Voltaje de Entrada Ganancia de Voltaje = 20 volts /0.5 volts Ganancia de Voltaje = 40X Por lo tanto la señal de entrada sera amplificada 40 veces por dicho amplificador. 3.- Sensibilidad de Entrada y Ganancia de Voltaje Contrario a lo que se piensa, los amplificadores de potencia no producen watts. Los amplificadores de potencia multiplican la señal de entrada determinado número de veces (determinado por el factor de multiplicación). Es el voltaje de Salida del amplificador atravez de la impedancia de carga del altavoz lo que se traduce en potencia, Ejemplo D: La señal de Entrada inyectada a un amplificador de potencia es volts, y la señal de Salida es 31 volts. Para obtener la Ganancia de Voltaje (como factor de multiplicación) se debe dividir 31 volts entre volts. Ganancia de Voltaje = Voltaje de Salida / Voltaje de Entrada Ganancia de Voltaje = 31 volts /0.775 volts Ganancia de Voltaje = 40X El Máximo Voltaje de Entrada que un amplificador puede recibir se conoce como Sensibilidad de Entrada. Si se excede el Máximo Voltaje de Entrada, entonces se excedera la capacidad del amplificador por lo que se producira distorsión notoria. Por lo tanto si se divide la Máxima Capacidad de Voltaje entre la Ganancia de Voltaje (como factor de multiplicación) se obtiene el Máximo Voltaje de Entrada (en otras palabras la Sensibilidad de Entrada). Sensibilidad de Entrada = Máxima Capacidad de Voltaje / Ganancia de Voltaje Por lo tanto la señal de entrada sera amplificada 40 veces por dicho amplificador. Nota: Como puede observarse en los dos ejemplos anteriores, la Ganancia de Voltaje es la misma (40X). Por lo tanto la Ganancia de Voltaje es independiente de la señal de entrada. Tomemos 2 amplificadores de potencia: Modelo W: Capacidad de potencia FTC ohms, Ganancia de Voltaje 40 X Modelo X: Capacidad de potencia FTC ohms, Ganancia de Voltaje 83 X Ejemplo E: La señal de Entrada inyectada a un amplificador de potencia es 0.3 volts, y la señal de Salida es 24.9 volts. Para obtener la Ganancia de Voltaje (como factor de multiplicación) se debe dividir 24.9 volts entre 0.3 volts. Ejemplo F: Se conecta al amplificador modelo W (capacidad de potencia FTC ohms, Ganancia de Voltaje 40 X), un altavoz cuya capacidad de potencia AES/ANSI es 600 watts y cuya carga de impedancia es 8 ohms. Como se puede apreciar la capacidad de potencia del altavoz es 50 watts mayor a la capacidad de potencia del amplificador (capacidad de potencia del altavoz

20 watts, capacidad de potencia del amplificador ohms). Paso 1: Calculo de la Máxima Capacidad de Voltaje del Amplificador Máxima Capacidad de Voltaje = Capacidad de potencia del amp. x impedancia de carga Máxima Capacidad de Voltaje = 550 watts x 8 ohms Máxima Capacidad de Voltaje = volts Paso 2: Cálculo de la Sensibilidad de Entrada del Amplificador Sensibilidad de Entrada = Máxima Capacidad de Voltaje / Ganancia de Voltaje Sensibilidad de Entrada = volts / 40 x Sensibilidad de Entrada = 1.65 volts Umbral de Limitación = 1.65 volts Nota: Cuando el amplificador W recibe 1.65 volts, su voltaje de salida es volts, que con carga de 8 ohms equivale a 550 watts. Esto significa que para evitar exceder la capacidad del amplificador es imperativo que no reciba más de 1.65 volts en su entrada. Podemos asegurarnos que el amplificador NO reciba más de 1.65 volts si en el componente electrónico previo al amplificador incluimos un circuito de limitación con el umbral ajustado a 1.65 volts. El componente previo al amplificador en este caso es el procesador de los altavoces o el crossover digital. Por lo tanto cuando el procesador de los altavoces/ crossover digital envie 1.65 volts al amplificador de potencia, se enviara volts al altavoz (66.33 volts = ohms). En caso de que el procesador de los altavoces/crossover digital envie más de 1.65 volts al amplificador de potencia, entonces el amplificador de potencia producirá distorsión y asimismo más voltaje de Salida (que se traduce en mayor potencia y mayor temperatura en la bobina del altavoz, lo que puede significar posible daño al altavoz). Si se desea proteger el altavoz entonces se debe ajustar el umbral del procesador de los altavoces/crossover digital a 1.65 volts (6.5 dbu) (capacidad de potencia FTC ohms, Ganancia de Voltaje 83 X), un altavoz cuya capacidad de potencia AES/ANSI es 600 watts y cuya carga de impedancia es 8 ohms. Como se puede apreciar la capacidad de potencia del altavoz es 105 watts mayor a la capacidad de potencia del amplificador (capacidad de potencia del altavoz 600 watts, capacidad de potencia del amplificador ohms). Paso 1: Calculo de la Máxima Capacidad de Voltaje del Amplificador Máxima Capacidad de Voltaje = Capacidad de potencia del amp. x impedancia de carga Máxima Capacidad de Voltaje = 495watts x 8 ohms Máxima Capacidad de Voltaje = volts Paso 2: Cálculo de la Sensibilidad de Entrada del Amplificador Sensibilidad de Entrada = Máxima Capacidad de Voltaje / Ganancia de Voltaje Sensibilidad de Entrada = volts / 83 x Sensibilidad de Entrada = volts Umbral de Limitación = volts Nota: Cuando el amplificador W recibe volts, su voltaje de salida es volts, que con carga de 8 ohms equivale a 495 watts. Esto significa que para evitar exceder la capacidad del amplificador es imperativo que no reciba más de volts en su entrada. Por lo tanto cuando el procesador de los altavoces/ crossover digital envie volts al amplificador de potencia, se enviara volts al altavoz (62.92 volts = ohms). En caso de que el procesador de los altavoces/crossover digital envie más de volts al amplificador de potencia, entonces el amplificador de potencia producirá distorsión y asimismo más voltaje de Salida (que se traduce en mayor potencia y mayor temperatura en la bobina del altavoz, lo que puede significar posible daño al altavoz). Si se desea proteger el altavoz entonces se debe ajustar el umbral del procesador de los altavoces/crossover digital a volts (-0.2 dbu) Ejemplo G: Se conecta al amplificador modelo X 3.20

21 Ejemplo H: Se conecta al amplificador modelo W (capacidad de potencia FTC ohms, Ganancia de Voltaje 40 X), un altavoz cuya capacidad de potencia AES/ANSI es 400 watts y cuya carga de impedancia es 8 ohms. Como se puede apreciar la capacidad de potencia del altavoz es 150 watts menor a la capacidad de potencia del amplificador (capacidad de potencia del altavoz 600 watts, capacidad de potencia del amplificador ohms). Por lo tanto debemos limitar la Máxima Capacidad de Voltaje del amplificador de acuerdo a la Máxima Capacidad de Voltaje del Altavoz. Paso 1: Calculo de la Máxima Capacidad de Voltaje del Altavoz Máxima Capacidad de Voltaje = Capacidad de potencia del alt. x impedancia de carga Máxima Capacidad de Voltaje = 400watts x 8 ohms Máxima Capacidad de Voltaje = volts Paso 2: Cálculo de la Sensibilidad de Entrada del Amplificador Sensibilidad de Entrada = Máxima Capacidad de Voltaje / Ganancia de Voltaje Sensibilidad de Entrada = volts / 40 x Sensibilidad de Entrada = 1.41 volts Umbral de Limitación = 1.41 volts Nota: Cuando el amplificador W recibe 1.41 volts, su voltaje de salida es volts, que con carga de 8 ohms equivale a 400 watts. Esto significa que para evitar exceder la capacidad del altavoz es imperativo que el amplificador no reciba más de 1.41 volts en su entrada. Por lo tanto cuando el procesador de los altavoces/ crossover digital envie 1.65 volts al amplificador de potencia, se enviara volts al altavoz (66.33 volts = ohms). Por lo tanto debemos limitar el amplificador a 1.41 volts (1.41volts x 40 = ohms = 400 watts). En caso de que el procesador de los altavoces/crossover digital envie más de 1.41 volts al amplificador de potencia, entonces el amplificador de potencia producirá mayor voltaje de Salida (que se traduce en mayor potencia y mayor temperatura en la bobina del altavoz, lo que puede significar posible daño al altavoz). Si se desea proteger el altavoz entonces se debe ajustar el umbral del procesador de los altavoces/crossover digital a 1.41 volts (5.19 dbu) Ejemplo I: Se conecta al amplificador modelo X (capacidad de potencia FTC ohms, Ganancia de Voltaje 83 X), un altavoz cuya capacidad de potencia AES/ANSI es 400 watts y cuya carga de impedancia es 8 ohms. Como se puede apreciar la capacidad de potencia del altavoz es 95 watts menor a la capacidad de potencia del amplificador (capacidad de potencia del altavoz 400 watts, capacidad de potencia del amplificador ohms). Por lo tanto debemos limitar la Máxima Capacidad de Voltaje del amplificador de acuerdo a la Máxima Capacidad de Voltaje del Altavoz. Paso 1: Calculo de la Máxima Capacidad de Voltaje del Altavoz Máxima Capacidad de Voltaje = Capacidad de potencia del alt. x impedancia de carga Máxima Capacidad de Voltaje = 400watts x 8 ohms Máxima Capacidad de Voltaje = volts Paso 2: Cálculo de la Sensibilidad de Entrada del Amplificador Sensibilidad de Entrada = Máxima Capacidad de Voltaje / Ganancia de Voltaje Sensibilidad de Entrada = volts / 83 x Sensibilidad de Entrada = 0.68 volts Umbral de Limitación = 0.68 volts Nota: Cuando el amplificador X recibe 0.68 volts, su voltaje de salida es volts, que con carga de 8 ohms equivale a 400 watts. Esto significa que para evitar exceder la capacidad del altavoz es imperativo que el amplificador no reciba más de 1.41 volts en su entrada. Por lo tanto cuando el procesador de los altavoces/ crossover digital envie 0.75 volts al amplificador de potencia, se enviara volts al altavoz (62.92 volts = ohms). Por lo tanto debemos limitar el amplificador a 0.68 volts (0.68 volts x 83 = ohms = 400 watts). 3.21

22 En caso de que el procesador de los altavoces/crossover digital envie más de 0.68 volts al amplificador de potencia, entonces el amplificador de potencia producirá mayor voltaje de Salida (que se traduce en mayor potencia y mayor temperatura en la bobina del altavoz, lo que puede significar posible daño al altavoz). Si se desea proteger el altavoz entonces se debe ajustar el umbral del procesador de los altavoces/crossover digital a 0.68 volts (-1.13 dbu) Control de nivel de los amplificadores En los ejemplos anteriores, el control de nivel (volumen) de los amplificadores se encontraba en la máxima posición (0 db de atenuación). Si el control de nivel del amplificador se modifica, entonces la Sensibilidad de Entrada y la Ganancia de Voltaje cambiarán. Si el control de nivel del amplificador es disminuido entonces la Ganancia de Voltaje disminuye y la Sensibilidad de Entrada aumenta. La ilustración 3.12 muestra un ejemplo de control de nivel de un amplificador de potencia. Se pueden observar las variaciones en la Ganancia de voltaje (en factor de multiplicación y en db), y la sensibilidad de entrada en las distintas posiciones del control de nivel. 20X (26 db) 40X (32 db) 8X (16 db) 4 v 10 v v atenuación 0 1 v input sensitivity 80X (36 db) voltage gain Ilustración 3.12 Control de nivel de un amplificador 3.22