UNIDAD DE TRABAJO Nº2. INSTALACIONES DE MEGAFONÍA UNIDAD DE TRABAJO Nº2.1. Descripción de Componentes. Simbología 2. Auriculares. Descripción. AURICULARES Son transductores electroacústicos que, al igual que los altavoces, transforma la señal eléctrica en señal acústica al ser excitados por una señal eléctrica que varia en amplitud y frecuencia. Se destinan a transmitir directamente a los oídos el sonido generado por los elementos reproductores (Auriculares) al ser excitados por una señal eléctrica de audiofrecuencia. 2.1. Principio de funcionamiento. El principio de funcionamiento de estos primeros auriculares estaba basado en fenómenos electromagnéticos, aunque en la actualidad existen otras tecnologías, estos primeros auriculares siguen siendo válidos, con muy pocas modificaciones. La principal diferencia entre el auricular y el altavoz está en que este último entrega mayor energía acústica, por lo que abarca mayor campo sonoro, es decir, alcanza más distancia. En los auriculares, la energía entregada es más pequeña, y para oír la señal reproducida por éstos han de colocarse en contacto directo con nuestros oídos. 2.2. Características intrínsecas. Los auriculares se diferencian de los altavoces por las siguientes características intrínsecas. Las señales reproducidas por los auriculares van directamente a nuestros oídos, por lo que no precisan de adaptación acústica del local, como sucede con los altavoces. Facilita la inmersión total del oyente en la música, aislándolo total o parcialmente del ruido ambiente. El auricular ofrece la escucha individual e íntima a cualquier volumen, produciéndose un acoplamiento perfecto entre éste y nuestro oído. Una de las prestaciones más importantes de los auriculares es la excelente audición en estéreo que proporcionan, sea cual sea la posición del oyente, a diferencia de las pantallas acústicas, en las que el oyente debe adoptar una posición adecuada en la habitación para que pueda apreciarse con toda su calidad la reproducción en estéreo. 1
Los auriculares inalámbricos, dan mayor autonomía de movimiento al usuario al no existir una conexión física (cable conductor) entre el sistema reproductor y los auriculares o cascos. Su reducido tamaño y bajo coste. 2.3. Tipos de auriculares según su principo de funcionamiento. 2.3.1. Auriculares dinámicos. Están constituidos por una bobina que es recorrida por las corrientes de audiofrecuencia y que se mueve dentro del seno de un campo magnético creado por el imán permanente. Su principio de funcionamiento ha sido descrito en el apartado 2.1. de la Unidad de Trabajo Nº2. Componentes ALTAVOCES. La construcción de los mismos es sencilla, por tanto, son los más económicos. Son de buena calidad respondiendo a las mejores exigencias de ancho de banda en frecuencia, así como a bajos niveles de distorsión. Figura 2.3.1. 2.3.2. Auriculares electrostáticos. Figura 2.3.1. Sección esquemática de un auricular dinámico. Están formados por un diafragma muy ligero, colocado entre dos placas fijas extremadamente finas, conductoras y acústicamente transparentes que reciben la señal de audio y a través de las cuales se permite el paso del sonido. Necesita de una tensión de polarización continua. Figura 2.3.2. Figura 2.3.2. Estructura básica de un auricular electrostático. 2
Su principio de funcionamiento está basado en la variación de la distancia (efecto capacidad) de las placas de un condensador. Figura 2.3.2.a. Principio electrostático. Cuando a las placas les llega la tensión procedente del amplificador, el diafragma se desplaza en función de la polaridad presente en cada una de ellas, generando así la presión sonora necesaria para la audición. Figura 2.3.2.a. Principio electrostático. Como ventajas destacamos su baja distorsión, una excelente reproducción para las frecuencias medias y altas con una gran linealidad. Como inconvenientes presentan una alta impedancia eminentemente capacitiva y que tienen un precio muy elevado. 2.3.3. Auriculares piezoeléctricos. Están constituidos básicamente por unos cristales de cuarzo los cuales se fijan al cono del los auriculares. Su principio de funcionamiento está basado en el llamado efecto piezoeléctrico que consiste, en la propiedad que tiene el cristal de cuarzo de deformarse cuando se le aplica una señal eléctrica. Estas deformación se transforma en vibración, que da lugar a la sonorización. Como ventaja destaca su alta sensibilidad. Como inconvenientes presentan una alta impedancia, su curva de respuesta va desde los 80Hz a los 10KHz no reproduciendo frecuencias altas (agudos), por tal motivo no son utilizados en HI-FI; además, su masa del diafragma es muy ligera, siendo el rendimiento muy pequeño, debido a que sus movimientos son microscópicos. Su fragilidad lo hace apto para reproducir pequeñas potencias. Se utiliza en audífonos (sordos). 3
2.4. Características técnicas de los auriculares. 2.4.1. Respuesta de frecuencia. La curva de respuesta de frecuencia nos da información del nivel de intensidad sonora reproducido por aquél en función de la frecuencia. Los auriculares dinámicos obtienen márgenes de respuesta que abarcan de los 20 Hz a 20000 Hz. Los que tienen una respuesta insuperable son los auriculares electrostáticos, van desde los 15 Hz hasta los 50 KHz. 2.4.2. Potencia máxima. Nos indica la potencia máxima que podemos aplicar a los auriculares de forma continuada sin que se produzca distorsión o avería. Suelen ser muy pequeñas, del orden de 80 a 500 mw, y de algunos vatios en los auriculares electrostáticos. 2.4.3. Distorsión armónica total. Es un factor que interesa que sea lo más reducido posible y cuya mayor magnitud no debe sobrepasar la máxima entregada por el amplificador, pues de lo contrario perjudicará la calidad de la señal a reproducir. Los auriculares dinámicos suelen dar distorsiones del orden del 0,2% y los electrostáticos, aún menores del 0,2%. 2.4.4. Impedancia. La misma varía según los tipos de auriculares y por las características de construcción. Se considera que oscila entre 8 Ω y 1000 Ω. Se considera para una frecuencia patrón de 1KHz. En los auriculares dinámicos está comprendida entre 200 Ω y 600 Ω. 2.4.5. Nivel de presión sonora (SPL). Nos indica el grado de presión acústica proporcionado por el auricular sobre nuestro pabellón auditivo. 2.4.6. Sensibilidad. Nos indica el nivel de señal que es necesario aplicar al auricular para obtener un nivel de presión sonora determinado. Los auriculares abarcan unos valores que van desde los 90 db/mw a 110 db/mw. 4
2.5. Tipos de auriculares según el Acoplamiento y Presión de contacto con el pabellón auditivo. 2.5.1. Auriculares abiertos. En ellos, la almohadilla de contacto con nuestro oído es transparente al sonido, de forma que el usuario no quede aislado del sonido ambiente que le rodea. La presión de contacto es muy pequeña. Figura 2.5.a. 2.5.2. Auriculares cerrados. Son aquellos en los cuales las almohadillas de contacto crean una adaptación perfecta con nuestro oído, formando una cavidad herméticamente cerrada que impide la salida o entrada del sonido, esto favorece el que las frecuencias bajas se realcen. El usuario queda totalmente aislado del sonido ambiente que le rodea. La presión de contacto es muy fuerte. Figura 2.5.b. 2.5.3. Auriculares semicerrados. Este tipo de auriculares son una mezcla de las características de los dos auriculares anteriores. Figura 2.5.c. Figura 2.5. a) Los auriculares abiertos tienen las almohadillas acústicamente transparentes, no aíslan al oyente del sonido exterior. b) En los auriculares cerrados el oyente queda aislado acústicamente del sonido exterior. c) Los auriculares semiabiertos poseen las propiedades de ambos. 2.6. Auriculares estereofónicos. Son aquellos en que los dos auriculares están conectados independientemente, que pueden reproducir señales distintas. 2.7. Auriculares inalámbricos. Basan su funcionamiento en un emisor que, conectado a la salida del aparato reproductor, envía la señal que es captada por los cascos receptores y la llevan a nuestro oído. Tienen como inconveniente el limitado campo de acción del elemento emisor y las posibles perturbaciones que pueden captar los cascos receptores. 5
2.8. Conexión del auricular al amplificador. La finalidad de los auriculares es la de conectarse a un amplificador o fuente de sonido y poner automáticamente fuera de servicio (no siempre) las pantallas acústicas. Ello se realiza mediante la conexión de toma de auriculares que poseen la mayor parte de los equipos reproductores de sonido. Estas conexiones suelen ser del tipo JACK o DIN. La figura 2.8 muestra una toma de auriculares clásica de un amplificador. En ella podemos observar que al introducir la clavija macho del tipo JACK en la hembra, que normalmente se encuentra en la fuente de sonido, se tienen que desconectar automáticamente las pantallas acústicas o altavoces, según el tipo de reproductor del que se trate. Figura 2.8. Circuito adaptador estéreo de la salida de altavoces de un amplificador a la toma de auriculares. El circuito está formado por dos divisores de tensión (R1 y R2), uno para cada canal, de forma que la señal aplicada a cada auricular del casco se reduce a unos niveles adecuados para que pueda ser reproducida por cada uno de ellos de acuerdo al valor de dichos divisores. También se aprecia el selector de altavoces, que permite seleccionar un solo altavoz por canal o asociar en serie los altavoces A+B para ambos canales. En ocasiones se plantea la necesidad de conectar unos auriculares a una unidad de amplificación sin toma de auriculares. En estos casos podemos utilizar el montaje y la tabla de la figura 2.8.a. 6
Figura 2.8.a. Montaje y tabla para convertir las salidas de altavoces de un amplificador en toma de auriculares. 7