Curso de sonido 3

TERCERA PARTE

Curso de Sonido


Micrófonos, tipos y utilización práctica.

Realmente si hay un punto importante a la hora de estudiar el sonido, es el de su captación. Normalmente hoy en día la mayoría de los Técnicos dedicados al sonido realizan la mayor parte de su trabajo realizando tomas de sonido, bien sea para grabar un disco, como para un reportaje de noticias, la banda sonora de una película, una actuación en directo, o simplemente para la realización de una biblioteca sonora.
Para poder captar los sonidos que nos rodean en nuestra vida diaria, necesitamos de algún sistema que nos permita transformar las variaciones de presión en el aire (ondas sonoras), en ondas eléctricas, de manera que estas las podamos manipular y almacenar sobre algún soporte bien sea en formato analógico o digital.
Los micrófonos cumplen este cometido. El micrófono es un transductor que nos permite realizar esta conversión entre las variaciones de presión y variaciones de nivel en una corriente eléctrica. A la hora de estudiar los diferentes tipos de micrófonos, podemos hacerlo, bien sea por su tipo de funcionamiento, o bien por la forma en que recoge el sonido, dado que no presentan la misma sensibilidad en todos los ángulos con respecto a la fuente sonora, forma que se representa por medio de un diagrama polar.
En primer lugar vamos a ver lo que es cada parámetro con relación a un micrófono, y posteriormente veremos los diferentes tipos de funcionamiento y sus aplicaciones practicas.

EL DIAGRAMA POLAR O PATRÓN POLAR

El diagrama polar de un micrófono refleja la sensibilidad con que es capaz de captar un sonido según el ángulo con que le incida este. Para determinar el diagrama polar de un micrófono, se utiliza una cámara anecoica (cámara aislada y que no tiene reverberación) en la que se coloca el micrófono y frente al una fuente sonora que genera un tono a una frecuencia determinada. Teniendo el micrófono en el eje de 0º sobre la fuente sonora, se mide la tensión de salida del mismo. A esta tensión se le llama "tensión de referencia a 0 dBs" y se toma como tensión de referencia. A continuación se va rotando el micrófono sobre su eje variando el ángulo de incidencia con respecto a la fuente sonora, y se van anotando los valores de tensión que obtenemos en su salida. En el Gráfico 1 podemos ver una muestra mas clara de la forma en se realiza un diagrama polar de un micrófono.



Gráfico 1
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Utilizando este sistema hay que repetir la misma operación para diferentes frecuencias y así poder saber el comportamiento que tiene en varias bandas de frecuencias. También se puede realizar el diagrama polar mediante el sistema de espectrometría de retardo de tiempos, donde se realiza una medida de la respuesta en frecuencia del micrófono cada 10º y después se procesa obteniéndose los diagramas a las frecuencias deseadas.
Como hemos podido ver el diagrama polar de un micrófono nos da la información necesaria para saber de que forma se va a comportar el micrófono con los sonidos dependiendo de donde le vengan estos. Los diagramas polares se pueden dividir básicamente en tres, el omnidireccional, el bidireccional y el unidireccional (estos a su vez se dividen en cardioides, supercardioides e hipercadioides). Ver Gráfico 2 .

El micrófono unidireccional se puede clasificar como aquel que tiene una mayor sensibilidad a los sonido que el vienen de frente a la cápsula con un ángulo relativamente amplio. Este tipo de diagrama polar, se puede subdividir en tres que son, el cardiode, el supercadioide y el hipercardioide. Cada uno de ellos va presentando un diagrama polar cada vez mas estrecho y por tanto se van haciendo mas insensibles a los sonidos que les llegan desde la parte posterior así como del lateral. Ver Gráfico 2.

sonido profesional


En el caso del diagrama polar omnidireccional, tal y como su nombre lo indica, este recibe prácticamente con la misma sensibilidad cualquier sonido independientemente del punto donde proceda el mismo, su diagrama es por tanto circular. El bidireccional presenta una gran sensibilidad en el frente, con un ángulo amplio, y una imagen simétrica en la parte posterior, o sea que es menos sensible a los sonido que le llegan desde los laterales y mas sensible a los que le llegan desde el frente y la parte posterior.
Un factor importante es que el micrófono, con un diagrama polar determinado, lo mantenga los mas igualado posible en todas las frecuencias, dado que si no, se presentan coloraciones en el sonido debido al acercamiento o separación desde o hacia la fuente sonora. Si tenemos unos diagramas polares uniformes para diferentes frecuencias, sabremos que la respuesta en frecuencia del micrófono no variara en exceso según los ángulos de incidencia del sonido.
Una vez visto lo que es el diagrama polar del micrófono y los diferentes tipos que hay, vamos a ver para que podemos utilizar cada uno de ellos.

Los micrófonos omnidireccionales son recomendables cuando se necesite alguno o varios de los siguientes usos:
- Captación del sonido en todas las direcciones.
- Captación de reverberaciones en locales, cámaras etc.
- Exclusión máxima del ruido mecánico generado por viento etc.
- Respuesta amplia en las frecuencias mas bajas, sobre todo con micrófonos de condensador.

Los micrófonos direccionales (Cardioides, supercardioides e Hipercardioides) los usaremos en los siguientes casos:
- Rechazar al máximo la acústica que tenga el recinto donde se realiza la toma.
- Rechazar el ruido de fondo.
- Utilizar técnicas especiales de grabación con parejas de micrófonos (estéreo coincidente)
- Captación de sonidos lejanos.

LA SENSIBILIDAD
La sensibilidad de un micrófono es la relación entre la tensión de salida obtenida en el mismo y la tensión de referencia que provoca dicha salida en el micrófono. Normalmente se mide en decibelios referenciados a 1 voltio con una presión de 1 dina/cm2 y la señal de referencia usada es un tono de 1000 Hz a 74 dB SPL.
Como es lógico cuanto mayor sea la sensibilidad de un micrófono, mejor.
La sensibilidad del micrófono no influye en su calidad sonora, ni en su respuesta en frecuencia, únicamente es importante a la hora de su uso ya que un micrófono de baja sensibilidad nos fuerza, al utilizar un preamplificador para el micrófono, a utilizar un nivel mayor de ganancia de entrada para dicho micrófono, aumentando de esta manera el ruido de fondo que produce la electrónica de los preamplificadores.
Para las mismas condiciones si tenemos un micrófono con una sensibilidad mayor, necesitaremos menos ganancia en la entrada del preamplificador con lo que reduciremos el nivel de ruido de fondo.
Puede parecer que esto no tiene excesiva importancia, y puede que no la tenga cuando únicamente se utiliza un micrófono y lo que se trata de grabar o amplificar no es muy importante.
Sin embargo cuando se utilizan muchos micrófonos, caso muy típico en grabaciones y actuaciones en directo, el nivel de ruido de fondo producido en cada canal se va sumando y el resultado puede ser realmente problemático, sobre todo cuando grabamos en soporte digital.

RUIDO PROPIO
El ruido propio de un micrófono es el que produce cuando no hay ninguna señal externa que excite el micrófono. Esta medida se realiza normalmente en una cámara anecoica y se especifica como una medida de presión sonora y por tanto en dB SPL, equivalente a una fuente sonora que hubiese generado la misma tensión de salida que el ruido producido por el micrófono.


El nivel indicado en dB SPL se especifican con la ponderación A incluida, de forma que se adapta a la curva de nuestro oído ajustando las frecuencias mas graves y mas agudas.
Se puede considerar como excelente un nivel de ruido de 20 dBA SPL, como valor bueno sobre unos 30 dBA SPL, y como malo 40 dBA SPL.
A la hora de comparar varios micrófonos es importante tener en cuenta este valor de ruido propio. Cuanto menos ruido tengamos mejor. Hay que acordase que después, e la practica no usaremos un micrófono solo, usaremos varios y los niveles de ruido se van sumando.

RELACIÓN SEÑAL / RUIDO (S/R)

La relación señal ruido (S/R) representa realmente la diferencia entre el nivel SPL y el ruido propio del micrófono. Cuanto mayor sea la SPL y menor el ruido mejor será la relación señal ruido, y por contra si el nivel de SPL es menor y el ruido propio aumenta, la relación será menor y por tanto peor.
Cuanto mayor sea la relación señal ruido mejor.
Nos indica que porcentaje de la señal SPL esta por encima del ruido de fondo. Si tenemos una SPL de 100 dB y un ruido propio en el micrófono de 30 dB, la relación señal / ruido será de 70 dB.
Para una seña de 100 dB una relación señal / ruido de 80 dB es muy buena y 70 dB es buena.

RESPUESTA DE FRECUENCIAS.

La respuesta en frecuencia de un micrófono indica la sensibilidad del mismo a cada frecuencia. Como hemos visto al principio al hablar de los diagramas polares, los micrófonos no tienen la misma sensibilidad para cada ángulo de incidencia ni para cada frecuencia, por tanto es difícil conseguir una respuesta uniforme en todo el espectro.
Como es lógico hay que observar que la longitud de un sonido influye o tiene una relación en el comportamiento del diafragma según la relación de tamaño que haya entre ambos.
Con todos los micrófonos se entrega una hoja con la curva de respuesta en frecuencia del micrófono, teniendo en un eje (x) la frecuencia de 20 Hz a 20 Khz. y en el otro eje (y) los decibelios. Ver Grafico 3.
Como es lógico depende lo que deseemos grabar buscaremos el micrófono que sea mas plano en la zona del espectro que estemos tratando de grabar.
Grafico 3
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LA IMPEDANCIA

La impedancia en un micrófono es la propiedad de limitar el paso de la corriente, como ya sabemos se mide en Ohmios. Normalmente en los micrófonos se mide sobre una frecuencia de 1Khz. y en micrófonos de baja impedancia, esta, suele valer 200 Ohmios.
Los micrófonos más habituales son los de baja impedancia, considerados hasta unos 600 Ohmios. También existen los de alta impedancia que suelen tener un valor tipo de 3000 Ohmios y más.
La diferencia entre uno y otro radica en que a la hora de conectar un cable para unirlo a la mesa de mezclas o al amplificador, los de baja impedancia al oponer poca resistencia a la corriente que circula, permiten utilizar cables de longitud muy grande mientras que los de alta impedancia al restringir de forma mayor el paso de la corriente, solo se pueden usar con cables de corta distancia.
Hoy en día prácticamente nadie usa micrófonos de alta impedancia salvo en gamas muy baratas de precio o en casos específicos.

CLASIFICACIÓN DE LOS MICRÓFONOS SEGÚN SU TRANSDUCTOR.
BOBINA MÓVIL

Son los llamados normalmente como "dinámicos". Estos micrófonos consisten en un diafragma de plástico "mylar", unido a una bobina que se desplaza dentro de un campo magnético creado por un imán polarizado. Cuando la membrana se mueve como consecuencia de la presión del aire sobre ella, la bobina que es solidaria se mueve también dentro del campo magnético y produce una corriente que es proporcional al desplazamiento de la membrana.
Este tipo de micrófono es muy utilizado dada su robustez y que no necesita alimentación externa para su funcionamiento.
Por contra su sensibilidad y linealidad de respuesta no es tan buena como en otros tipos de micrófonos como ahora veremos.
Hay micrófonos de bobina móvil que utilizan dos membranas, una en la parte frontal y otra en la parte posterior, ambas señales se separan mediante un divisor de frecuencias. De esta forma se consigue mejorar mucho la respuesta en frecuencia del micrófono.
DE CINTA.
En este sistema se utiliza una cinta metálica muy ligera que esta expuesta a las ondas sonoras tanto por delante como por detrás. Dicha cinta se halla montada dentro de un campo magnético permanente creado por un imán.
Cuando la cinta vibra como consecuencia de las presiones de las ondas sonoras, se crea una corriente que similar a la velocidad de desplazamiento de dichas ondas sonoras, por esto a veces se les llama también micrófonos de velocidad.
Su diagrama polar suele ser bidireccional aunque se pueden conseguir cardioides también. Su respuesta en frecuencia es muy buena. Únicamente hay que señalar que son muy sensibles a los golpes y malos tratos por lo que únicamente se utilizan en estudio y con buen trato.


ELECTROSTÁTICOS O DE CONDENSADOR.

Los micrófonos electrostáticos utilizan otro tipo de transductor basado en el funcionamiento de un condensador.
Para ello utilizan dos membranas, una fija, la posterior, y otra separada de la primera por una capa de aire que es la que se mueve cuando le inciden las ondas sonoras. El condensador que forman ambas placas aisladas por el aire se alimenta con una tensión externa al micrófono llamada alimentación Phantom o fantasma. Cuando la membrana superior se desplaza como consecuencia de las ondas sonoras, la distancia entre ambas placas varia y por tanto varia también la capacidad del condensador, al variar esta, también varia la tensión se circula por el. Para poder aprovechar estas variaciones de tensión se necesita montar un preamplificador junto a la cápsula de forma que por una parte adapte la impedancia, dado que la del condensador es muy alta, y por otra el nivel de la señal para poder ser útil. El preamplificador también hace uso de la alimentación externa para poder funcionar.
Hay micrófonos electrostáticos que tienen un diafragma plástico con una carga permanente y que por ello no necesitan alimentación externa para funcionar, sin embargo el preamplificador sigue siendo necesario. Esto a veces se resuelve con una pequeña pila incluida en el mismo micrófono, así se evitan utilizar la alimentación Phantom o Fantasma.
Al no tener que cargar con la bobina el diafragma de estos micrófonos es mucho mas sensible y por tanto son capaces de recoger sonidos muy tenues sin ningún problemas.
Son micrófonos de excelente calidad y únicamente hay que tener en cuenta que la humedad puede dejar gotas de rocío sobre la membrana y generar un ruido tipo a fritura que se ira cuando desaparezca toda la humedad.
En un principio, antiguamente, para realizar la electrónica del preamplificador y de la fuente de alimentación se utilizaban bulbos, ya que no había transistores ni mucho menos circuitos integrados. Por ello ambas, alimentación y preamplificador eran muy voluminosas y tenían los inconvenientes ya conocidos de la utilización de los bulbos. Sin embargo tenían un sonido muy especial que aun hoy en día se busca y por ello existen modelos hoy en día a bulbos, aunque su precio suele ser elevado, su calidad sonora es muy "especial" registran el sonido de una forma más "cálida".

UTILIZACIÓN PRÁCTICA DE LOS MICRÓFONOS.

En primer lugar debo señalar que este apartado es meramente orientativo. Cada técnico de sonido debe realizar sus pruebas para cada instrumento, probando diferentes modelos de micrófonos y sobre todo diferentes colocaciones de este frente al instrumento que se debe grabar. Las salas influyen de forma considerable en la grabación, y donde un micrófono nos ha ido muy bien es posible que para el mismo instrumento en otra sala diferente no nos suene también. Así que lo dicho, empieza a probar.






EL PIANO.

El piano es un instrumento que tiene un registro muy amplio, tiene notas muy graves y notas muy agudas. Por ello es muy recomendable la utilización de al menos dos micrófonos, una para las cuerdas graves y otro para las cuerdas medias / agudas.
La colocación de los micrófonos es muy importante dependiendo el tipo de sonido que deseamos conseguir si acercamos el micrófono de los medios / agudos excesivamente a la zona de los martillos, conseguiremos un sonido más brillante y percusivo, sonido mas utilizado normalmente en música moderna. Si por el contrario deseamos un sonido más natural, separando los micrófonos del arpa del instrumento conseguiremos un sonido con más armónicos de la caja y con menos agresividad resultando más natura. En esta posición el sonido de la sala influye de forma importante.
Los micrófonos deberán estar separados entre sí para poder conseguir la separación de frecuencias a captar cada uno.
Micrófonos: KSM32 Shure- KSM44 Shure - SM-81 Shure -

CUERDAS.

Dentro de las cuerdas debemos de notar que los violes generan un sonido mas agudo y mas directivo que las violas y estas mas que los violonchelos y estos mas que los contrabajos. Por tanto no hay que tratarlos por igual aunque aquí los veamos de forma generica.
Siempre hay que dejar una distancia suficiente entre el micrófono y el instrumento para poder recoger los armónicos que generan las cajas de estos, en las cuerdas es muy importante.
Micrófonos: KSM32 Shure – KSM44 Shure -BETA98 Shure – SM81 Shure – SM57 Shure –

ALIENTOS.

Se necesitan micrófonos que tengan algún sistema de atenuación dado que los alientos generan presiones relativamente elevadas y pueden llegar a saturar el micrófono. También se debe buscar micrófonos con buenas repuestas no tanto en graves si no en las zonas de medios agudos.
En la colocación hay que tener cuidad de que no recojamos el sonido generado por las llaves al tocar el músico.
Micrófonos: BETA98 Shure, BETA57 Shure– SM57 Shure-

BATERÍA ACÚSTICA.

La batería acústica cambia mucho si la vamos a grabar en un estudio o si la vamos a sonorizar para una actuación en directo, por lo que dependiendo de los medios que dispongas en cada caso hay que elegir unos u otros micrófonos.


- Bombo. El bombo genera el sonido mas grave de la batería y además el que más presión acústica, por lo que necesitamos un micrófono con un diafragma grande para que aguante bien la presión generada y con una respuesta en graves lo mejor posible. La colocación también influye mucho. Yo normalmente lo meto dentro, entre los dos parches, si lo acercas mucho al parche delantero oirás la pegada de la maza sobre el parche, tendrás un sonido mas definido, pero con menos peso en la zona grave. Si lo retiras demasiado te ocurrirá lo contrario además de recoger sonidos no deseados del escenario.
Micrófonos: BETA52 Shure.- SM57 Shure

- Tarola. Una gran parte del sonido de la caja lo da el bordonero de esta (la cinta metálica que se sujeta sobre el parche inferior). Por ello hay técnicos que utilizan dos micrófonos para la Tarola, uno para el parche superior, y otro para el inferior con el bordonero. Esto, a a la hora de mezclar presenta algunos problemas con la fase de ambos micrófonos. Yo personalmente siempre uso un único micrófono para el parche superior. En directo el micrófono debe estar los más próximo al parche y los mas separado de los contratiempos
Micrófonos: SM-57 Shure- BETA-57 Shure- SM-98 Shure –


- Timbales. Los timbales no suelen presentar muchos problemas por lo que normalmente se toman con el SM-57 de Shure o el BETA56 Shure.

- Platos y contratiempos. Para estos usaremos micrófonos eléctricos, para los contratiempos es recomendable uno mas cerrado que para los platos de forma que no cojamos en exceso el sonido de la tarola por este micrófono.
Micrófonos: SM81 Shure. – BG 4.1 Shure - .Beta 56 Shure Beta 57 Shure


VOCES.

Las voces son a veces difíciles de tomar y varían mucho entre un cantante y otro, la sala en la que se realiza la toma etc. Es importante en estudio interponer entre el micrófono y el cantante una pantalla filtro que elimine los "pos" y siseos de la voz. En directo interesa mas un micrófono dinámico que no presente tanta facilidad a la retroalimentación como los eléctricos aun a consta de perder algo de calidad.
Micrófonos: Shure SM-58 BETA-58, SM-87 BETA-87 -








CUARTA PARTE
AGUANTE DE POTENCIA
De entre las muchas confusiones que abundan en el mundo del audio profesional está la del aguante de potencia (en inglés, power handling). Por una parte, los fabricantes utilizan una variedad de términos tales como potencia de pico, RMS, media, continua o de programa. Por otra, existen diferentes formas de medir el aguante de potencia de un altavoz o caja acústica que producen diferentes resultados. En este tema de audio trataremos de arrojar algo de luz sobre esta cuestión.

1. Potencia
La potencia es la energía por unidad de tiempo. Se mide en vatios. La potencia que entrega un amplificador a un altavoz se mide a través la división del cuadrado del voltaje (V) por la impedancia (Z) :


Potencia = -----
Z
Según que tipo de voltaje utilicemos, lograremos un tipo de potencia. Si el voltaje es de pico, la potencia será también de pico. Si el voltaje es RMS, obtendremos potencia media (RMS). El RMS (del inglés, root-mean-square), es sólo una herramienta matemática que extrae el valor medio de una señal alterna, es decir, con valores positivos y negativos.

2. Pruebas de potencia

Para determinar el aguante de potencia de un altavoz, se lo ha de someter a una prueba de potencia. Ésta consiste en alimentar el altavoz con señal de prueba, que normalmente consiste algún tipo de señal de ruido con un rango dinámico controlado, durante un tiempo determinado, habitualmente entre 2 y 100 horas.
La señal de prueba suele ser alguna forma de ruido rosa. El ruido rosa es una señal aleatoria que posee la misma energía en todas la bandas de frecuencia. Por otro lado el ruido rosa no es constante, sino que posee una cierta dinámico. EL ruido rosa nos permite de esta forma realizar estudios donde se pone a prueba no sólo el aguante térmico del altavoz, sino también el aguante mecánico.




El rango dinámico de una señal se expresa con el factor de cresta, que es la relación entre la potencia de los picos y la potencia de la media de la señal. La figura que puede verse a continuación muestra una señal de ruido rosa con un factor de cresta de 6 dB, es decir, que la potencia del pico es 6 dB mayor que la potencia media de la señal. Ello equivale a una relación de 2 a 1 entre el voltaje de pico y el RMS, que corresponde a una relación de 4 a 1 entre la potencia de pico y la potencia media ("rms&quot, puesto que la potencia se calcula en base al voltaje al cuadrado. Esta dinámica es la especificada habitualmente

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por la normas internacionales.

Existen varias normas que especifican procedimientos a la hora de realizar las pruebas. Las más relevantes son :

2.a. La norma AES2-1984
Ésta es una norma para componentes de altavoz realizada por el Audio Engineering Society. Es de uso muy habitual y, aunque es solo para componentes, se aplica también, a veces, a cada una de las vías de un sistema activo. Especifica una señal de ruido rosa con factor de cresta de 6 dB, con un ancho de banda de una década. Por ejemplo, un altavoz de bajos podría usar una banda de 60-600 Hz, mientras que una unidad de agudos podría usar una de 1500-15000 Hz. El gráfico muestra el espectro de ambas. La duración de la prueba es de dos horas, tras la cual el componente no deber mostrar daño apreciable.
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2.b. La norma IEC268-1 (1985)
Esta es una norma realizada por la Comisión Electrotécnica Internacional. Especifica una señal de ruido rosa con espectro IEC de programa y factor de cresta de 6 dB. El espectro de programa IEC intenta ser un espectro que se aproxime al contenido de una señal

Musical real, y tiene por ello menos agudos y menos graves. La ilustración que sigue muestra este espectro comparado con los dos ejemplos de espectros AES.
La duración de la prueba es de cien horas, tras la cual el altavoz no deber mostrar daño apreciable.

2.c. La norma EIA RS-426-A (1980)
Esta es una norma del la Asociación de Industrias Electrónicas de los EEUU. La duración de la prueba es de ocho horas, tras la cual el altavoz no deber mostrar daño apreciable. La señal también es ruido rosa con factor de cresta de 6 dB, con un contenido en frecuencia que puede verse en la figura comparativa.

3. Tipos de especificaciones de potencia

3.a. Potencia media. Este tipo de potencia suele denominarse erróneamente RMS, al utilizar el cálculo el voltaje RMS. La razón de este error es que el RMS sólo tiene sentido aplicarlo en parámetros que tienen signo negativo y positivo. La potencia sólo tiene signo positivo (va del amplificador al altavoz, no al contrario), y por ello no se le aplica el RMS, sino que simplemente se media. La potencia media es, por tanto, aquella que utiliza el voltaje RMS para su cálculo.

3.b. Potencia de programa. La potencia de programa es un término arcaico que proviene de antiguas pruebas de potencia con senoidal. Hoy en día, no tiene un significado concreto. Para muchos fabricantes, es, simplemente, el doble de la potencia media, aunque otros fabricantes usan relaciones diferentes a 2:1. Puede usarse como guía para la elección de amplificador. Por ejemplo, un altavoz de 300W de potencia media y 600W (2x300W) de potencia de programa podría utilizar un amplificador de 600W de salida. Esto es para aplicaciones de gran control, para aplicaciones más habituales con cierto abuso del sistema este amplificador sería quizás demasiado grande.

3.c. Potencia de pico. Corresponde al cálculo de la potencia en base a los voltajes de pico. Para una señal de 6 dB de factor de cresta, la potencia de pico es cuatro veces más que la potencia media. Así pues, para señales de potencia con factor de cresta de 6 dB, las potencias quedarían como sigue:



Potencia Relación Ejemplo
Media 1 300W
Programa 2 600W
Pico 4
(¡no siempre!) 1200W

3.d. Continua. Simplemente especifica que la señal está presente todo el tiempo, ya que existen normas que especifican señal intermitente.

4. Causas de averías de altavoces

Las causas de avería de un componente suelen se dividen entre térmicas y mecánicas.
Las causas del fallo térmico de un componente pueden ser :
• exceso de potencia de entrada
• señales fuera de la banda pasante (radio frecuencia, frecuencias subsónicas). La energía que no se convierte en sonido se convierte en calor
• recorte (clip) del amplificador, la causa más común de fallo térmico
• corriente continua entregada por el amplificador, caso poco habitual en los amplificadores profesionales de hoy en día
• excesiva ecualización, principalmente de agudos, puesto que esta zona de frecuencias los componentes poseen una eficiencia muy baja y generan mucho calor
Para prevenir los fallos térmicos, evite recortar el amplificador de potencia y asegúrese de que sólo envía al altavoz aquellas frecuencias que éste puede reproducir, utilizando filtros paso-alto y/o paso-bajo para limitar la banda de frecuencia que alimenta el altavoz.
Las causas del fallo mecánico se deben al excesivo movimiento del altavoz. El altavoz tiene más excursión (movimiento hacia delante y hacia detrás) cuanto más baja es la frecuencia. Esto quiere decir que una señal con la frecuencia lo suficientemente baja y con el nivel suficiente, puede sacar la bobina móvil del entrehierro, con el consiguiente daño de la bobina, que probablemente rozará, y posiblemente acabe también cortándose o con corto-circuito. Para


prevenir fallos mecánicos, no utilice señales por debajo de la banda de utilización del componente o cajas, y use un amplificador de la potencia adecuada.


5. Cómo elegir la potencia del amplificador

Es general, se debe elegir un amplificador cuya potencia de salida esté por encima del aguante de potencia del altavoz. Esto se debe a que un amplificador sólo entrega la potencia especificada con señal senoidal, y entrega mucha menos potencia para una señal real con dinámica. Por ello, se recomiendan amplificadores que entreguen un 50% más de potencia que la potencia media (RMS) del altavoz. Por ejemplo, para una caja de 450W, podríamos usar un amplificador que entregara 700W. Si utilizamos un amplificador pequeño, no obtendremos el nivel suficiente ni la sensación (de nivel) suficiente, así que tenderemos a saturar el amplificador y con ello pondremos en peligro la integridad del altavoz.

QUINTA PARTE
MIDI PARA SONORIZADORES

1. Introducción

El MIDI suele ser un gran desconocido para los profesionales del sonido. Imagino que es por que no es un elemento fundamental del trabajo de sonorizador, y por la relación a su origen musical.

El MIDI (musical instrument digital interface) nació a principios de los años ochenta como interfaz estándar entre instrumentos musicales electrónico, tales como teclados, cajas de ritmo o secuenciadores.

El éxito del MIDI se debe a su simplicidad y a la compatibilidad entre dispositivos de todas las épocas. Por ello se utiliza también como lenguaje de control y transmisión de datos en unidades de efecto, mezcladores y controladores digitales para altavoces.

2. Conectores y cable

EL MIDI viaja con cables con conector DIN de cinco puntas, de las que se utilizan tres. El límite teórico de la longitud del cable es 15 metros, aunque en la práctica se pueden usar mayores longitudes. Hay quien pasa el DIN de cinco punta a cable de micrófono y conector XLR cuando quiere longitudes mas largas y/o transportar la señal MIDI a través de un snake. También existen en el mercado dispositivos que nos permiten amplificar la señal MIDI y dejar atrás la limitación de los 15 metros.

3. Mensajes MIDI

El MIDI manda esencialmente dos tipos de mensajes. El primer tipo son los mensajes universales, que son aquellos cuyo significado está definido. Por otro lado están los mensajes que para fabricante especifica para un producto determinado, y que se denominan System Exclusive (SysEx o Syx para abreviar), mensajes exclusivos de sistema.

Cada mensaje MIDI es diferente, aunque como mínimo existe en todos los mensajes un byte (paquete de 8 bits) que contiene información de canal y tipo de mensaje. El canal nos permite controlar hasta 16


dispositivos diferentes de forma independiente, mientras que el tipo de mensaje nos permite descifrar el resto de la información de un mesnaje de una manera u otra. Para que un dispositivo utilice un mensaje MIDI, hay que seleccionar su canal de recepción al mismo canal del mensaje, de 1 a 16, aunque a menudo disponemos de un modo OMNI en el que la unidad responde a mensajes en cualquier canal

3.a. Mensajes universales
Pueden tener entre 1 y 3 bytes de longitud

Entre estos mensajes están:
• Mensajes de nota off y on,
que incluyen además información sobre la nota musical y, dependiendo del instrumento, la intensidad de la nota. En los mezcladores se suele utilizar un mensaje de nota off para enmudecer ("mutear&quot un canal, y un mensaje de nota on para desenmudecerlo.
• Mensajes de controlador
Tienen 3-4 bytes, que incluyen información sobre el número de controlador y su valor. Algunos números de controlador están estandarizados, mientras que el significado de otros puede variar según el producto. Por ejemplo, un número concreto de controlador puede estar asignado en una unidad de efecto al tiempo de reverberación. Normalmente el valor está entre 1 y 128 (7 bits), aunque algunos usan el doble de resolución y tiene hasta 16384 (14 bits).
Algunos números estándar de controlador son :
No. 7 : volumen

Como ejemplo, la Soundcraft Series Five tiene un módulo MIDI que incluye un DataFader, un potenciómetro deslizante que podemos programar para enviar el número de controlador que definamos. La Lexicon PCM90, por ejemplo, nos permite asignar un parámetro de efecto a cualquier número de controlador.
• Mensajes de cambio de programa
Estos son unos mensajes de 2 bytes que nos permiten llamar a diferentes memorias de un dispositivo. Por ejemplo, muchos mezcladores te permiten mandar mensajes de cambio de programa unidades externas, tales como unidades de efecto o ecualizadores digitales. Es habitual que si un mezclador tiene memorias de "escenas", éstas se puedan activar externamente mediante mensajes de cambio de programa.
• Mensajes de reloj (clock), MIDI Time Code (MTC)
Se utilizan para la sincronía de dos dispositivos sensibles el tiempos, como por ejemplo una caja de ritmos y un secuenciador. También muchas unidades de retardo permiten referenciar el tiempo de retardo a una señal de reloj, de manera que las repeticiones siempre estén sincronizadas con el tempo de la señal.
• Active sensing
Algunos dispositivos mandan de forma continua una señal en intervalos regulares, para que el dispositivo que las reciba sepa cuando está encendido o apagado (o bien colgado).

3.b. Mensajes exclusivos de sistema
Estos mensajes sólo tienen unos cuantos bytes normalizados, como son los que llevan la información de canal, identificación de fabricante y final de mensaje. Lo que hay entre medias los especifica el fabricante para cada dispositivo. Los mensajes exclusivos de sistema se utilizan sobre todo para el volcado de las memorias de los dispositivos, ya sea para su almacenamiento o para copiar los ajustes a más unidades del mismo dispositivo. Estos datos pueden ser grabados por una computadora o bien un grabador de datos MIDI, que puede ser un secuenciador.



4. ¿De que me vale el MIDI?

Podemos ver el MIDI como una forma de transmisión de datos cortos (de control) y largos (para el intercambio de información entre máquinas).
La utilidad de los mensajes cortos es doble, y cada vez mayor, puesto que cada vez se implementa más el MIDI en los mezcladores de directo.
• Por una parte nos permite controlar gran parte de nuestro equipo desde el mezclador. Podemos, por ejemplo, programar escenas de forma que todas nuestras unidades de efecto cambien a memorias predeterminadas para cada canción o escena de una obra de teatro. También podemos asignar potenciómetros a determinados parámetros, de manera que podríamos, por ejemplo, controlar el tiempo de reverberación de una unidad de efecto desde el mezclador.
• Por otro lado, también podemos controlar el mezclador desde otros dispositivos, tales como un secuenciador MIDI, y de esa manera automatizar las mezclas.


Los mensajes largos nos sirven para hacer copias de seguridad de las memorias de nuestros aparatos. También los fabricantes nos pueden dar
nuevos ajustes para nuestras máquinas, que necesitaremos volcar a ellas.

5. Fin
Lo importante del MIDI es que es relativamente sencillo y puede ser muy útil.













SEXTA PARTE
FLETCHER-MUNSON
CONTORNOS DE IGUALDAD EN LA SONORIDAD

Los contornos de igual volumen (técnicamente, curvas isofónicas) representan el nivel que deben tener las diferentes frecuencias para que el oído humano las perciba como que tienen el mismo nivel. Estas curvas se miden a diferentes volúmenes percibidos (fones o phones). Los fones son lo mismo que los decibelios de Nivel de Presión Sonora (NPS, SPL en inglés) a 1000 Hz, mientras que en otras frecuencias necesitaremos aplicar ganancia (o a veces atenuación) para que al oído le parezca que las diferentes frecuencias tienen el mismo nivel.
A niveles bajos de escucha, al oído le cuesta mucho oír la frecuencias muy graves, y, en menor, medida, las agudas. A medida que vamos subiendo de nivel, las diferencias entre las diferentes frecuencias se igualan. Por así decirlo, la respuesta en frecuencia del oído es más "plana" a niveles altos que a niveles bajos. Por ejemplo, una senoidal de 50 Hz y 60 dB SPL se percibirá como unos 20 dB más baja de nivel que una senoidal de 1000 Hz y 60 dB SPL. Sin embargo, una senoidal de 50 Hz y 100 dB SPL sólo se percibirá como unos 10 dB más baja que una
senoidal de 1000 Hz y 100 dB SPL.

En curvas Fletcher-Munson, llamadas así por los investigadores que primero estudiaron concienzudamente este fenómeno, se basan las ponderaciones (weightings) A, B y C, que se corresponden con niveles bajo, medio y alto, respectivamente, de presión sonora, y se utilizan

para que los sonómetros puedan interpretar las lecturas de presión sonora de forma semejante a como lo hacen los humanos.

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ATENUACIÓN DEL AIRE EN FUNCIÓN DE LA HUMEDAD

Si calculamos la pérdida de presión sonora a medida que nos alejamos de un altavoz mediante los 6 dB por cada vez que duplicamos la distancia llegaremos a un valor teórico que es válido a cortas distancias, pero no a largas distancias. Ello se debe a la absorción del aire. Esta absorción es mayor para el aire seco que cuando el ambiente está húmedo. Las curvas que se presentan representan este fenómeno para una distancia de 30 m (100 pies).
Por otra parte, la absorción del aire varía también en función de la frecuencia. Es bien sabido que las frecuencias muy agudas desparecen
en seguida a largas distancias en exteriores. Por ello se presentan curvas para varias frecuencias.
FACTOR DE RESONANCIA Q. B/W
Los filtros paramétricos (ajustables) de tipo banda atenuada o amplificada utilizan un parámetro de anchura que puede venir dado como factor Q (factor de resonancia) o como un ancho de banda, que normalmente se da en forma de fracción de octava. Las tablas que se adjuntan permiten pasar de un tipo de representación a otro.

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1. Definición

La impedancia es la oposición al paso de la corriente alterna. En un altavoz, la impedancia es diferente para cada frecuencia, por lo que los fabricantes publican "curvas de impedancia". Estas curvas nos dan idea de la impedancia nominal del altavoz, su impedancia mínima, así como sus características de resonancia. Por ejemplo, un altavoz de cono al aire mostrará un pico de impedancia en la frecuencia de resonancia.

2. Impedancia y resistencia
Si medimos un altavoz con un multímetro nos dará una lectura diferente, normalmente menor, que la impedancia nominal del altavoz. Por ejemplo, un altavoz de 8 ohmios podrá darnos una lectura de 6 ohmios. La razón de estas diferencias está en que el multímetro mide la resistencia, no la impedancia. La resistencia es la oposición al paso de la corriente continua (en inglés, direct current o DC) y tiene un único valor, mientras que la impedancia es la oposición al paso de la corriente alterna, por lo que es función de la frecuencia y tiene tantos valores como frecuencias de uso.
El multímetro es válido para una resistencia de las que de usan en los filtros pasivos o los circuitos electrónicos, puesto que su impedancia no varía con la frecuencia. Sin embargo, no es válido para un altavoz, puesto que su impedancia varía con la frecuencia.

Podríamos decir que, de alguna manera, la resistencia es la impedancia para una frecuencia de 0 Hz, ya que los 0 Hz corresponden a la corriente continua.

En la figura podemos ver una curva de impedancia de un altavoz de cono al aire (curva roja) y otra de una caja pasiva de dos vía con recinto tipo bass-reflex. Ambos tendrían una impedancia nominal de 8 ohmios. La línea recta verde representa una resistencia de 8 ohmios. Podemos comprobar cómo la impedancia varía en función de la frecuencia, y cómo puede caer a veces por debajo de la impedancia nominal. En el caso del altavoz al aire (línea roja), la impedancia cae hasta 6 ohmios a 200 Hz.


3. Medida de la impedancia

Para medir la curva impedancia necesitamos un analizador de laboratorio que nos lo permita. Estos pueden ser de senoidal barrida (van midiendo la impedancia en todas las frecuencias a medida que van barriendo) o bien utilizar señal de ruido (en cuyo caso miden toda la curva de una sola vez).
Existen también medidores portátiles de impedancia para instaladores. Estos incorporan un generador de frecuencias, normalmente a 1 KHz, a veces a más frecuencias también, que permite una lectura de la impedancia a esas frecuencias concretas. Si el fabricante nos proporciona el valor de impedancia a esa frecuencia, o bien lo miramos en la curva de impedancia, podremos comprobar si hay irregularidades en la línea de altavoces, comparando el valor que deberíamos obtener con el que nos proporciona el medidor.

3. Parámetros que se extraen de las curvas de impedancia

Existen multitud de parámetros que se calculan utilizando curvas de impedancia. Por ejemplo, los parámetros Thiele-Small o parámetros de
baja señal - que se utilizan para el diseño de cajas - se calculan en base curvas de impedancia de un altavoz al aire.
El parámetro más básico que podemos extraer de una curva de un altavoz de cono al aire (curva roja) es la frecuencia de resonancia (Fs), es decir, la frecuencia donde se produce el pico de impedancia. En nuestro altavoz esta frecuencia es de 34 Hz.
La curva azul muestra la respuesta de impedancia de una caja pasiva de dos vía con recinto bass reflex. De ella podemos calcular la frecuencia de sintonía de la caja (Fb), que corresponde al valle entre los dos picos de la zona de bajos. En este caso, la caja está sintonizada a 50 Hz.


SELECCIÓN DE CABLE PARA BOCINA

La tabla que sigue muestra el factor de amortiguamiento, pérdida de señal, atenuación e impedancia resultantes para diferentes longitudes y secciones de cable. La pérdida de señal representa el desperdicio de potencia en al cable, mientras que la atenuación es la disminución del nivel de presión sonora asumiendo el mismo amplificador.

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Los resultados asumen un amplificador cuyo factor de amortiguamiento es 400 a 8 ohmios.


CABLES PARA BOCINA- LONGITUDES MÁXIMAS


Longitudes máximas de cable para :

• Baja impedancia (2, 4, 8 y 16 ohm)
• Calidad
• 3 dB de pérdida, puede ser a veces una alternativa a un sistema de línea de transformador
• Alta impedancia
• 70V
• 100V

Baja Impedancia

sonido profesional
Los resultados son para un factor de amortiguamiento total de 25, con un amplificador cuyo factor de amortiguamiento es de 400 y pérdida de señal de 0,3 dB. El factor de 25 es el mínimo para una instalación de "calidad". Para mayor calidad, particularmente en frecuencias graves, las longitudes máximas recomendables de cables serían la mitad de las arriba listadas.

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1 comentario - Curso de sonido 3

@soyindustrial Hace más de 1 año
lind