Aumentar los altoparlantes y las cajas adicionales; colocar "tweeters" en cajas separadas; sonorizar otros ambientes de su casa, son algunas de las posibilidades que tienen los lectores para obtener más sonido de su audio. Mientras, para hacer eso es preciso tener presente cómo pequeños cambios en las conexiones externas pueden afectar y hasta dañar el amplificador. En este artículo hablamos un poco de las técnicas de sonorizacion ambiente, cómo proceder y que podemos obtener en la práctica.
Cuando usted instala el equipo de sonido en una sala, los dos sistemas de altoparlantes (cajas acústicas) se colocan normalmente al lado del amplificador utilizándose- para esta finalidad el alambre de longitud determinada y existente, y las salidas adecuadas. Nada es mas cierto.
En poco tiempo no se siente satisfecho con el sonido obtenido de esa manera y comienza a pensar en las modificaciones.
¿Por qué no cambiar Ia posición de los altoparlantes?
¿ Si agregamos otra cajá acústica?
¿Cómo serla el sonido con um tweeter más?
¿Y si colocase una caja más en otra habitación?
Es evidente que todo eso es posible, pero justamente en el momento de llevar las ideas a la práctica, puede equivocarse el lector.
Los amplificadores y aparatos de sonido convencionales poseen dos salidas para 2 o 4 cajas estandarizadas, y con características tales que permiten la colocación de las mismas a distancias limitadas del aparato, todo por causa de lo que denominamos "impedancia" (figura 1).
Todo lo que pueda alterar la impedancia del sistema de altoparlantes afecta la calidad del sonido, y eso sucede con más facilidad cuando manos inexpertas se ponen a modificar el sistema.
Un alambre más largo para conectar la caja; el agregado de un parlante o una caja; la conexión mal hecha de un "tweeter"; la modificación de la forma de conectar los parlantes a la caja ya existente, todo eso puede producir en su sistema de sonido dos clases de problemas fundamentales:
a) perdida de potencia y mala distribución de la potencia entre las cajas.
b) sobrecarga del circuito de salida con el consiguiente quemado de los componentes internos del aparato de sonido.
Pero ?que puede hacerse en la práctica? Realmente si se tiene un poco de cuidado, podrá agregar altoparlantes, cambiar su conexión y hacer muchas otras cosas que mejoran el desempeño de su equipo de sonido, pero es necesario saber cómo hacerlas.
Veamos entonces que puede hacerse, y cómo, para obtener más sonido de su equipo de audio.
1. La impedancia a el buen funcionamiento
Además de la potencia de salida medida en watts (W), que está relacionada con el volumen o intensidad máxima del sonido proporcionado por el amplificador, este presenta otra indicación importante en su salida: Ia impedancia medida en Ω.
Esa impedancia dice de que modo el amplificador entrega su energía a un sistema de altoparlante, o determina la característica principal que debe tener el sistema de parlantes para que presente el máximo rendimiento en la producción de sonido.
Un amplificador sólo puede entregar toda su potencia a un sistema de parlantes si su impedancia de salida fuera igual a la impedancia que presentan los altoparlantes (figura 2).
Si tiene un amplificador con una potencia de 50 W y salida de 4 Ω, sólo puede lograr los 50 W de potencia si lo conecta a una caja de 4 Ω. Si conecta ese amplificador a una caja de 8 Ω, el rendimiento del sistema será menor y aunque usted le de todo el volumen no conseguirá los 50W.
Por otra parte, la impedancia de los altoparlantes nunca debe ser menor, en total, que la de la salida del amplificador. Si tiene un amplificador de 50W y 8 Ω de salida, conectándolo a una caja de 4 Ω, el máximo que podrá conseguir al dar toda la potencia es forzar el amplificador y con eso quizá quemarlo. La figura 3 muestra lo que puede ocurrir en ese caso.
Mientras, no es sólo la conexión de una caja acústica diferente o de un único altoparlante diferente lo que puede modificar la impedancia del sistema y con eso poner en juego la calidad del sonido. Usted puede agregar parlantes a su sistema, pero sabiendo cómo hacerlo.
Del mismo modo, la longitud del alambre de conexión a las cajas acústicas afecta la impedancia del sistema de sonido perjudicando su rendimiento. Este es el tema de la próxima sección.
2. Impedancia x potencia x longitud del alambre
La impedancia de un altoparIante o de una caja acústica se mide en Ω. La misma unidad se emplea para indicar Ia resistencia que presenta un trozo de alambre de longitud determinada. No es una coincidencia.
En realidad, tanto Ia resistencia de un alambre come la impedancia de una caja acústica tienen ciertas características semejantes y por consiguiente pueden "trabajar en colaboración" para que el sonido sea perfecto o para perjudicarlo.
Un alambre común, como el que usted usa para conectar el amplificador a su caja acústica, tiene una resistencia que depende del espesor y de la longitud.
Cuanto mas grueso sea el alambre, menor será su resistencia por metro, y cuanto mayor sea su longitud, mayor sera la resistencia (figura 4).
Eso significa que si usted conecta la caja acústica cerca del amplificador usando un alambre corto, la resistencia presentada por este alambre influirá poco en el sonido y todo funcionará normalmente.
Pero a partir del momento en que aumenta la longitud del alambre de conexión a la caja, para colocarla en otra habitación por ejemplo, la resistencia del alambre se suma a la impedancia de la caja y el resultado es una impedancia total mucho mayor. Resultado: puede causar una perdida considerable de volumen en la caja alejada (figura 5).
Y el efecto será tanto mas acentuado cuanto menor fuera la impedancia de la caja y mas largo y fino sea el alambre de conexión. Vea que una resistencia determinada de un alambre influye mucho más en la potencia al sumarse la impedancia de 4 Ω que cuando se una de 8 Ω.
La elección del alambre ideal para conectar el amplificador a la caja en función de la distancia tiene mucha importancia y debe tenerse en cuenta en la práctica.
Fíjese que no basta tener en cuenta la resistencia por metro de un alambre determinado pues este va y vuelve de la caja, por lo que se duplica su influencia (figura 6).
La tabla da la longitud máxima de alambre que se puede usar para interconectar un amplificador a su caja en función de la impedancia.
La tabla se elaboró en función de una calda de 10% del rendimiento del sistema, que es tolerable en la práctica.
Cuando se elige el alambre es importante tener presente la corriente que este soporta y la corriente que va a proporcionar el amplificador al sistema.
Esta corriente es función de la potencia del amplificador y puede llegar & valores bastante elevados.
La utilización de un alambre demasiado fino para una potencia alta puede producir su calentamiento y con eso un aumento de la resistencia perjudicando aún mas el desempeño del sistema; eso sin referimos al peligro de que se queme (figura 7).
En la tabla que sigue damos las corrientes que circulan por las ca,jas y altoparlantes en función de las impedancias y potencias.
Para calcular esta corriente empleamos la fórmula:
P=Z x I2
donde:
P es la potencia en watts
Z es la impedancia del sistema, en Ω
I es la corriente en amperes.
Además del grosor del alambre, en una longitud muy grande existe también un factor importante que debe tenerse en cuenta.
Los alambres paralelos funcionan como un capacitor, como sugiere la figura 8, y los capacitores presentan una impedancia adicional, tanto mas baja cuanto mayor. sea la frecuencia de la serial.
Esto significa que un alambre paralelo muy largo puede tener una capacitancia lo bastante alta como para absorber los sonidos agudos y así perjudicar la calidad del sonido reproducido.
3. Aumento del número de alto-parlantes
Un altoparlante presenta dos especificaciones electricas: potencia máxima e impedancia. La primera se refiere a la mayor potencia que puede aplicarse en este altoparlante sin que se arruine.
Un altoparlante de 25W soporta 25W, y no como piensan algunos, que da 25W de sonido en cualquier condición. Si conecta un altoparlante de 25W a un amplificador de 10W, el máximo que podrá conseguir es 10W de sonido.
Tenga eso presente cuando compra altoparlantes de potencia mucho mayor que la de su amplificador y mas allá de la capacidad de su bolsillo.(figura 9).
La impedancia se refiere a la manera como este altoparlante se comporta al recibir la señal de su amplificador.
Pueden producirse problemas relativos a esta impedancia: la que está marcada en el altoparlante es la impedancia que presenta el solo.
Cuando conectamos varios altoparlantes, la impedancia que advierte el amplificador no es mas la de cada altoparlante sino un valor que puede variar mucho según la forma en que están conectados.
Si conectamos altoparlantes en serie, se suman las impedancias, es decir que el amplificador ve dos parlantes de 4 Ω como si fuera uno de 8 Ω y divide su potencia entre ellos (figura 10).
Usted puede tener un amplificador de 50W y usar una conexión como la de la figura 9 con dos altoparlantes de 25W y hacerlos funcionar sin sobrecarga. La impedancia de 8 Ω, del amplificador “casa" con la impedancia conjunta y todo anda bien.
Si conectamos los altoparlantes en paralelo, la impedancia es obtenida y está indicada por la fórmula:
1/2 = 1/Z1 + 1/Z2
donde:
Z es la impedancia final y Z21, Z2 son las impedancias de los parlan-
tes.
De la misma manera, si se usaran dos parlantes iguales, la potencia quedaría dividida.
Un ejemplo: en la figura 11 tenemos dos altoparlantes de 8 Ω conectados en paralelo. Se presentan al amplificador como una carga de 4 Ω y la potencia del amplificador queda dividida en partes iguales entre los dos.
Naturalmente, si las impedancias de los parlantes asociados fuera diferente, Ia potencia también se dividirá pero de manera desigual.
Para que el lector "no se rompa la cabeza" con cálculos y proyectos, Ie damos algunos proyectos con todas las informaciones necesarias para su ejecución.
En la figura 12 damos varias asociaciones de altoparlantes junto con la marcación de la fase de los altoparlantes, lo que tiene importancia para que el movimiento de los conos en la reproducción del sonido sea siempre en el mismo sentido.
Las impedancias logradas en estos circuitos se dan en la Tabla 1.
En esta tabla tenemos también la división de las potencias de los altoparlantes, es decir, cuánto de la potencia máxima del amplificador recibe cada altoparlante con este tipo de conexión.
4. La colocacion del "tweeter"
El "tweeter" es un altoparlante de características especiales destinado a la reproducción exclusiva de los sonidos agudos, es decir de los sonidos cuyas frecuencias sean superiores a 5.000 Hz.
El agregado de un "tweeter" a un sistema de altoparlantes o a cualquiera de los circuitos puede hacerse con facilidad si se tienen en cuenta ciertas precauciones.
Si está bien conectado a los circuitos en cuestión, el "tweeter" no altera su impedancia final y por este motivo puede funcionar sin problemas y sin peligro de sobrecarga en el amplificador.
La conexión adecuada se hace con la adicion de un filtro separador de frecuencias como muestra la figura 13.
En el primer caso se tiene una versión mas simple en la que sólo se usa un capacitor despolarizado.
Este componente impide que las señales de la banda de los medios y graves llegue al "tweeter" sobrecargandolo, lo que podría dañarlo y también al amplificador.
En el segundo caso tenemos un circuito mas eficiente que usa una bobina y un capacitor para separar las señales de las distintas bandas que deben reproducirse. La bobina impide que los agudos lleguen a los altoparlantes del circuito principal, dejandolos todos para el “tweeter".
El circuito puede conectarse en paralelo con cualquiera de las conexiones de altoparlantes que se ven en la figura 12. Esto se efectúa con la conexión en paralelo del circuito elegido con el circuito del tweeter" como muestra Ia figura 14.
En los circuitos que ya tengan un "tweeter", el agregado de otro requiere modificaciones considerables en el circuito y los resultados que se obtienen no compensan el esfuerzo.
5. El ambiente y la calidad de! sonido
¿El aparato de sonido suena de manera completamente diferente que lo que usted oyó cuando el vendedor se lo mostro? No hay que asustarse por eso: el vendedor tiene una sala preparada para ayudar a la calidad del sonido pues el que se obtiene de un equipo depende también del ambiente en el que funciona.
La acústica ambiente influye de manera decisiva en lo que se puede obtener de un equipo de sonido, y eso tiene importancia tanto en un auditorio como en una habitación de la casa.
Si las paredes de una sala fueran de material que absorbiera totalmente las ondas sonoras, es decir, que no existiera reflexión, el sonido que obtendría sería el del aparato en su pureza total. Nada influye en el. Pero eso sólo ocurre en ambientes muy especiales como las cámaras anecoicas usadas para probar altoparlantes, micro tonos y otros dispositivos de audio (figura 15).
Si la reflexión es muy grande tendremos interferencia de las ondas producidas y las reflejadas, y el resultado es que el sonido se torna incomprensible, distorsionado y en algunos casos muy desagradable, perdiendo el "brillo" original (figura 16).
En la práctica, las ondas sonoras se reflejan en las paredes del ambiente en el que esta el aparato de sonido y eso puede producir diversos problemas.
Para eliminar la reflexión del sonido se usan materiales de revestimiento especiales de alto poder de absorción. EI lector puede mejorar la acústica de su sala usando esos materiales y, en muchos casos, cambiando Ia posición de los objetos que pudieran reflejar el sonido.
Los coeficientes de absorción están dados en función de una abertura en la pared que corresponde al pasaje libre del sonido y que corresponde por lo tanto ai coeficiente 1. El coeficiente O corresponde a la reflexión total del
sonido producido.
La tabla se elabora en función de las frecuencias que corresponden a la banda central de los medios, o sea alrededor de 1kHz, ya que en esta banda se concentran los sonidos que permiten entender mejor la palabra hablada.
| MATERIAL | COEFICIENTE |
| paredes de cemento | 0,015 |
| Ventana abierta | 1 |
| espuma de poliuretano | 0,7 a 0,95 |
| lana de vidrio | 0,6 a 0,85 |
| libra de madera | 0,6 |
| madera natural | 0,5 |
| fieltro de 1,5 cm. | 0,35 |
| planchas de corteza | 0,1 a 0,2 |
| yeso acústico | 0,15 |
| vidrio | 0,04 |
| madera dura barnizada | 0,03 |
Después de las informaciones dadas en este artículo, el lector, sin duda, sabrá como agregar altoparlantes a su sistema, como aumentar la longitud del alambre dentro de los limites permitidos y también cómo se consideran los problemas que puede proporcionar el ambiente.
Pero eso no es todo. Existen muchos otros factores importantes que influyen en la calidad del sonido. Y serán abordados en otros artículos.