So­no­rá­mi­co.

home:tech magazine mexico - - Contenido - Por Saúl Martínez

El au­dio dis­tri­bui­do tam­bién pue­de ser en­ten­di­do por los usua­rios. Aquí un pro­fe­sio­nal nos ex­pli­ca có­mo.

Cuan­do que­re­mos lle­var el au­dio de nues­tro equi­po de so­ni­do a otros lu­ga­res de la ca­sa, como la te­rra­za, el bar, el jar­dín y la al­co­ba de los ni­ños, o bien ne­ce­si­ta­mos so­no­ri­zar un pro­yec­to con va­rios al­ta­vo­ces pa­ra ae­ro­puer­tos, hos­pi­ta­les, cen­tral de au­to­bu­ses, edi­fi­cios, cen­tros co­mer­cia­les, es­cue­las, et­cé­te­ra, siem­pre sur­gen du­das acer­ca de su ins­ta­la­ción, o so­bre las lí­neas de ten­sión, trans­for­ma­do­res, taps de po­ten­cia, aco­pla­mien­to di­rec­to, im­pe­dan­cia to­tal, co­ne­xión en se­rie o pa­ra­le­lo, pér­di­da de po­ten­cia, po­ten­cia de en­tra­da, lon­gi­tud del ca­ble, ca­li­bre, en­tre otras va­ria­bles más.

La dis­tri­bu­ción del au­dio re­quie­re co­no­cer as­pec­tos fun­da­men­ta­les como:

Aco­pla­mien­to di­rec­to

Es la co­ne­xión de al­ta­vo­ces de baja im­pe­dan­cia, co­mún­men­te con va­lo­res de 8, 6 o 4 ohms, di­rec­ta a los bor­nes del am­pli­fi­ca­dor. Ha­cer­lo en pa­ra­le­lo es lo más in­di­ca­do, ya que si uno de los al­ta­vo­ces de­ja de fun­cio­nar los de­más se­gui­rán tra­ba­jan­do; el pro­ble­ma es que no po­de­mos co­lo­car mu­chas bo­ci­nas por la ate­nua­ción de la im­pe­dan­cia, por lo que so­lo po­de­mos so­no­ri­zar de­ter­mi­na­das zo­nas.

Pa­ra nues­tros re­cep­to­res de au­dio en ca­sa, mu­chos de ellos in­cor­po­ran la fun­ción de po­der am­pli­fi­car un par de al­ta­vo­ces en una se­gun­da y has­ta ter­ce­ra zo­na (mul­ti­zo­na), su co­ne­xión se vuel­ve muy sen­ci­lla ya que so­lo bas­ta con aco­plar­los di­rec­ta­men­te. To­man­do como re­fe­ren­cia la im­pe­dan­cia mí­ni­ma que mar­ca el fa­bri­can­te, de­be­mos te­ner en cuen­ta que al ac­ti­var es­ta fun­ción, la eta­pa de po­ten­cia que re­gu­lar­men­te tra­ba­ja es la mis­ma que ali­men­ta los ca­na­les su­rround, es de­cir que si tu sis­te­ma es de 7 ca­na­les, cuan­do ac­ti­vas la zo­na 2, se con­ver­ti­rá en uno de 5 ca­na­les pa­ra la sa­la prin­ci­pal, más la se­gun­da zo­na. De la mis­ma for­ma su­ce­de con los re­cep­to­res de 9 ca­na­les, que pue­den so­no­ri­zar has­ta una ter­ce­ra zo­na, que­dan­do de igual ma­ne­ra pa­ra la sa­la de la TV en un sis­te­ma 5.1 ca­na­les.

Den­tro de nues­tras ca­sas la pér­di­da de po­ten­cia pue­de ser un nú­me­ro muy pe­que­ño que no sig­ni­fi­que mu­cho pa­ra nues­tra au­di­ción. A con­ti­nua­ción ve­rán una ta­bla don­de se in­di­ca que la lon­gi­tud del ca­ble ca­li­bre 14 no de­be re­ba­sar los 20 me­tros, y 12 me­tros pa­ra el ca­li­bre 16. Al­gu­nas per­so­nas por aho­rrar­se uno pe­sos sa­cri­fi­can can­ti­dad por ca­li­dad al co­lo­car un con­duc­tor de ca­li­bre 22 pa­ra una im­pe­dan­cia de 8 ohms; con es­to, má­xi­mo po­drán usar so­lo 3 me­tros de ca­ble.

La me­di­ción de la lon­gi­tud del ca­ble no es en lí­nea rec­ta, ya que, si que­re­mos que “no se vea”, de­be­mos pa­sar­lo por el pi­so, por la es­qui­na de la pa­red o por el te­cho has­ta el al­ta­voz.

Se­lec­tor de bo­ci­nas

Pa­ra aco­plar más al­ta­vo­ces ya sea al cir­cui­to de la sa­la prin­ci­pal (ca­na­les L y R), o a la se­gun­da o ter­cer zo­na con­ser­van­do la im­pe­dan­cia mí­ni­ma del am­pli­fi­ca­dor y so­no­ri­zar otras áreas de la ca­sa, po­de­mos uti­li­zar un se­lec­tor de al­ta­vo­ces. Es­tos son com­pa­ti­bles con bo­ci­nas de 8, 6 y 4 ohms, in­clu­ye un cir­cui­to de pro­tec­ción que per­mi­te com­bi­nar va­rios ba­fles sin da­ños al am­pli­fi­ca­dor, si la im­pe­dan­cia re­sul­tan­te es me­nor a la in­di­ca­da, el cir­cui­to ac­túa in­te­rrum­pien­do la se­ñal. Al­gu­nas mar­cas ofre­cen mó­du­los adi­cio­na­les con ajus­te de vo­lu­men (ate­nua­do­res) in­de­pen­dien­tes por zo­na.

Al­gu­nos re­cep­to­res cuen­tan con la ca­rac­te­rís­ti­ca de mul­ti­fuen­te, don­de po­de­mos ele­gir lo que que­re­mos oír en ca­da zo­na, al­gu­nos in­cor­po­ran un ajus­te en el ni­vel de au­dio y con­trol de to­nos (agu­dos y gra­ves).

Si a fu­tu­ro que­re­mos so­no­ri­zar otras áreas, es con­ve­nien­te que nos fi­je­mos si el re­cep­tor cuen­ta con sa­li­das PRE OUT a ni­vel de lí­nea, lo cual fa­ci­li­ta­rá co­lo­car am­pli­fi­ca­do­res ex­ter­nos y ali­men­tar con po­ten­cias más gran­des los al­ta­vo­ces.

Pa­ra que la CFE pue­da lle­var la ener­gía eléc­tri­ca a una zo­na del país, de­be ele­var la ten­sión (vol­ta­je) pa­ra que re­co­rra los mi­les de ki­ló­me­tros des­de don­de se ge­ne­ra a tra­vés de to­rres de al­ta ten­sión pa­ra pos­te­rior­men­te, en ca­da sub­es­ta­ción, re­du­cir­la pa­ra lle­var­la ha­cia los pos­tes de luz y, a su vez, los trans­for­ma­do­res que la re­du­cen aún más, pa­ra que el ni­vel de ten­sión sea la apro­pia­da pa­ra nues­tros equi­pos de uso do­més­ti­co o co­mer­cial.

Un vol­ta­je cons­tan­te, o sis­te­ma de al­ta im­pe­dan­cia, es el in­di­ca­do pa­ra po­der co­lo­car va­rios al­ta­vo­ces a gran­des dis­tan­cias del am­pli­fi­ca­dor. Las nor­mas de se­gu­ri­dad (pa­ra evi­tar un cho­que eléc­tri­co) pa­ra los EU es una lí­nea de 70.7 V y pa­ra Eu­ro­pa, lí­neas de 100V. Es­to sim­pli­fi­ca la ins­ta­la­ción y la vuel­ve mu­cho más ac­ce­si­ble en cuan­to a cos­to.

Es­ta for­ma de au­dio dis­tri­bui­do se es­tan­da­ri­zó en los EE.UU. en ju­lio de 1949 por The Ame­ri­can Ra­dio Ma­nu­fac­tu­rer’s As­so­cia­tion (Aso­cia­ción Ame­ri­ca­na de Ra­dio) y, más tar­de, adop­ta­da por la EIA (Elec­tro­nic In­dus­tries As­so­cia­tion) y por el Có­di­go Eléc­tri­co Na­cio­nal (NEC).

El nú­me­ro con­cre­to de 70.7 vol­tios se to­mó con ba­se en el va­lor má­xi­mo de una se­ñal se­noi­dal ( Vrms = 0.707 pi­co) de­bi­do a que to­dos los vol­ta­jes su­pe­rio­res a 100 vol­tios pi­co (“va­lor de cir­cui­to abier­to máx.”) re­quie­ren que los con­duc­to­res for­zo­sa­men­te pa­sen por un duc­to, ya que pue­den pro­vo­car un ac­ci­den­te eléc­tri­co. La ten­sión de sa­li­da de un am­pli­fi­ca­dor de 70V o 100V de­fi­ne el vol­ta­je má­xi­mo en el sis­te­ma.

Trans­for­ma­dor de lí­nea

Pa­ra co­nec­tar los al­ta­vo­ces en lí­nea de vol­ta­je, re­que­ri­mos trans­for­ma­do­res cu­yas sa­li­das per­mi­ten que cual­quier bo­ci­na de baja im­pe­dan­cia sea uti­li­za­da con un am­pli­fi­ca­dor de 70/100V.

Al usar los trans­for­ma­do­res te­ne­mos las si­guien­tes ven­ta­jas:

Se pue­den co­nec­tar va­rios al­ta­vo­ces acor­de a la po­ten­cia del am­pli­fi­ca­dor. Se pue­de con­di­cio­nar la po­ten­cia por zo­na, ya que el trans­for­ma­dor tie­ne va­rias co­ne­xio­nes y po­de­mos te­ner una me­jor dis­tri­bu­ción del vo­lu­men. La co­ne­xión en pa­ra­le­lo fa­ci­li­ta la ins­ta­la­ción y man­tie­ne el vol­ta­je cons­tan­te. Si al­gún al­ta­voz que­da­ra des­co­nec­ta­do, no co­rre­mos ries­go de que au­men­te el ni­vel de vo­lu­men ni que el am­pli­fi­ca­dor re­sul­te da­ña­do.

Las de­ri­va­cio­nes TAP sir­ven pa­ra que el trans­for­ma­dor ali­men­te un cir­cui­to o bo­ci­na se­gún la po­ten­cia eléc­tri­ca que ne­ce­si­te pa­ra fun­cio­nar.

Ca­li­bre del con­duc­tor

En la si­guien­te ta­bla, po­de­mos ver qué ca­li­bre de ca­ble de­be­mos usar en fun­ción de la po­ten­cia a una lí­nea de 70V:

Pa­ra sis­te­mas de lí­nea de 100V:

Am­pli­fi­ca­do­res de lí­nea 70/100V

Lla­ma­dos tam­bién am­pli­fi­ca­do­res pa­ra al­tas im­pe­dan­cias son di­fe­ren­tes a los de aco­pla­mien­to di­rec­to (ba­jas im­pe­dan­cias de 4, 6,8 ohms), ya que in­te­gran una se­rie de trans­for­ma­do­res que ele­van el vol­ta­je; es­tos en vez de te­ner bor­nes pa­ra co­ne­xión con ba­na­nas o pi­sa­ca­ble, usan por se­gu­ri­dad los de ti­po tor­ni­llo.

Po­ten­cia so­no­ra

A di­fe­ren­cia de los al­ta­vo­ces de baja im­pe­dan­cia que re­quie­ren al­tas po­ten­cias, los al­ta­vo­ces de lí­nea de vol­ta­je usual­men­te son de baja po­ten­cia, ya que se ins­ta­lan pa­ra so­ni­do am­bien­tal o pa­ra vo­ceo don­de la in­te­li­gi­bi­li­dad de la pa­la­bra de­be ser óp­ti­ma.

El cálcu­lo de la po­ten­cia re­que­ri­da se ba­sa en la sen­si­bi­li­dad del al­ta­voz y el tiem­po de ex­po­si­ción del oyen­te. La le­gis­la­ción me­xi­ca­na es­ta­ble­ce como nor­ma ofi­cial NOM- 011-STPS-2001, las con­di­cio­nes de se­gu­ri­dad e hi­gie­ne en los cen­tros de tra­ba­jo don­de se ge­ne­re rui­do.

El apén­di­ce A es­ta­ble­ce los Tiem­pos Má­xi­mos Per­mi­si­bles de Ex­po­si­ción ( TMPE) de los tra­ba­ja­do­res du­ran­te su jor­na­da la­bo­ral (8 ho­ras), re­fe­ren­te al ni­vel de ex­po­si­ción al rui­do (NER):

Sen­si­bi­li­dad

Cual­quier al­ta­voz de fa­bri­can­te re­co­no­ci­do es me­di­do a un tono de 1 KHz, in­du­cien­do un watt de po­ten­cia y me­di­do a so­lo un me­tro de dis­tan­cia.

El Ni­vel de Pre­sión So­no­ra me­di­do en dB nos in­di­ca la in­ten­si­dad de so­ni­do, que de­cae - 6 dB ca­da vez que se du­pli­que la dis­tan­cia.

A me­di­da de que du­pli­ca­mos la po­ten­cia, el ni­vel de pre­sión so­no­ra au­men­ta 3 dB.

Si com­bi­na­mos am­bas con­di­cio­nes ten­dre­mos:

Re­gu­lar­men­te, las bo­ci­nas pa­ra so­ni­do ins­ta­la­do en pro­me­dio se si­túan a po­co me­nos de 3 me­tros de dis­tan­cia del pi­so; sin em­bar­go, el pa­rá­me­tro se fi­ja si el oyen­te es­tá de pie o sen­ta­do, res­tan­do en­ton­ces la dis­tan­cia al te­cho (oí­do a 15 cms de la al­tu­ra de la ca­be­za):

Co­ber­tu­ra

Ca­da al­ta­voz tie­ne una dis­per­sión ho­ri­zon­tal y ver­ti­cal, su uni­dad de me­di­da es en gra­dos, nos da­rá que can­ti­dad de área po­drá abar­car el al­ta­voz, en­tre más dis­tan­cia más área se­rá cu­bier­ta

Acús­ti­ca

La acús­ti­ca es la ciencia que es­tu­dia el so­ni­do y sus ra­mas de la fí­si­ca acús­ti­ca.

Re­ver­be­ra­ción

Den­tro de la acús­ti­ca ar­qui­tec­tó­ni­ca, la re­ver­be­ra­ción es un fe­nó­meno so­no­ro pro­vo­ca­do por la re­fle­xión del so­ni­do en pa­re­des, pi­so o te­cho des­pués de sa­lir de la fuen­te ori­gi­nal, don­de el lí­mi­te má­xi­mo es me­nor a un se­gun­do en lu­ga­res va­cíos.

Si el tiem­po de re­ver­be­ra­ción es ma­yor, se de­be con­si­de­rar la ins­ta­la­ción de ma­te­ria­les ab­sor­ben­tes pa­ra que la in­te­li­gi­bi­li­dad de la voz sea la ade­cua­da.

Cálcu­lo del nú­me­ro de al­ta­vo­ces

La si­guien­te fór­mu­la po­drá ayu­dar­nos a ave­ri­guar el nú­me­ro de al­ta­vo­ces que re­que­ri­mos en un re­cin­to ce­rra­do:

Fac­tor de pér­di­da

De­bi­do a la re­sis­ten­cia del ca­ble y a las po­si­bles sa­tu­ra­cio­nes del trans­for­ma­dor, es pre­ci­so to­mar en cuen­ta el fac­tor por pér­di­da de po­ten­cia. En tér­mi­nos sim­ples, es­te co­rres­pon­de al 20% de la po­ten­cia to­tal re­que­ri­da, es de­cir, si ne­ce­si­ta­mos 100 watts pa­ra 5 al­ta­vo­ces (tap de 20W), de­be­mos su­mar 20W, re­sul­tan­do 120W to­ta­les.

Cálcu­lo de po­ten­cia re­que­ri­da

Una vez ya vis­tos los pun­tos an­te­rio­res, so­lo res­ta que si­ga­mos los pa­sos pa­ra cal­cu­lar la po­ten­cia que re­quie­re so­no­ri­zar una o va­rias zo­nas:

Si tu­vié­se­mos una ofi­ci­na de 10 me­tros de lar­go por 8 me­tros de an­cho con 3 me­tros de al­tu­ra, una al­tu­ra del oyen­te de 1.20 m, bo­ci­na de pla­fón con án­gu­lo de co­ber­tu­ra 90°, vo­ceo y mú­si­ca am­bien­tal a 90 dB SPL, re­quie­ren ser di­vi­di­do el so­ni­do en 3 sec­cio­nes.

En­ton­ces te­ne­mos que el área es igual a 80 me­tros cua­dra­dos (A= Lx A).

Apli­can­do la fór­mu­la:

Cal­cu­lan­do la po­ten­cia:

Sen­si­bi­li­dad del al­ta­voz = 98 a 1 watt/me­tro 6 watts, tap 1.7 Ki­lo ohms

Te­ne­mos en­ton­ces que 6 al­ta­vo­ces de 3 watts = 18 watts x ofi­ci­na. Si tu­vié­ra­mos 10 ofi­ci­nas, en­ton­ces: 180 watts/ 3 sec­cio­nes = 120 watts por sec­ción.

Me­nos el 20% por pér­di­da de po­ten­cia = 96 watts en to­tal por sec­ción. En es­te ca­so po­de­mos ocu­par 3 am­pli­fi­ca­do­res de 120 w c/u.

Pa­ra com­ple­men­tar el pro­yec­to de so­ni­do ins­ta­la­do exis­ten mez­cla­do­ras por zo­nas, am­pli­fi­ca­do­res con se­lec­tor de bo­ci­nas que in­clu­yen re­pro­duc­tor de ar­chi­vos en me­mo­rias de USB, al­gu­nos in­cor­po­ran co­ne­xión por red pa­ra co­nec­tar­se a la red Et­her­net.

Am­pli­fi­ca­do­res de po­ten­cia de re­fuer­zo so­no­ro

Es po­si­ble uti­li­zar am­pli­fi­ca­do­res pro­fe­sio­na­les de aco­pla­mien­to di­rec­to o de re­fuer­zo so­no­ro, ya que si te­ne­mos uno que di­si­pe una car­ga de 4 ohms, ten­drá una tension no­mi­nal de 70V. Uno de 2500 watts tie­ne una ten­sión de 100V, por lo que po­de­mos uti­li­zar po­ten­cias más pe­que­ñas como uno de 625W a 8 ohms (70V) en mo­do puen­te, o 1250W a 8 ohms (100V).

Has­ta la pró­xi­ma.

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