12-10-2004, 10:03 PM
Gustavo:
Gracias por tu aportación, sin duda interesante. Sólo espero que los muchachos estén echándole un vistazo al mens a la información que hemos vertido aquí.
Bien, ahora como lo prometido es deuda:
Los decibeles y la atenuación de la señal de audio
Antes de pasar a una explicación más detallada del significado de las variables eléctricas en un sistema de audio, conozcamos el significado del término decibel.
Un decibel es la unidad con que se mide la presión sonora. El decibel per se no tiene significado físico absoluto, sino relativo. Es decir, medimos un decibel en relación a una referencia: este sonido suena “X” decibeles más fuerte que este otro.
El decibel formalmente es una medida de presión. Sin embargo, un transductor como lo es un micrófono convierte una señal de presión sonora (mecánica) a una señal eléctrica. Por esta razón los decibeles pueden expresar diferencias relativas a variables eléctricas como la potencia, el voltaje, la corriente o la resistencia.
¿Qué significa que una señal sea más potente que otra? Generalmente que la señal de corriente o voltaje que llega a la bocina es mayor con respecto a otra que hace que nuestro equipo tenga menor volumen :wink:
Por ejemplo, para el voltaje, la ecuación se expresa así: dB = 20 * log(V2/V1).
Donde la diferencia entre el voltaje 1 y es voltaje 2 es la diferencia de nivel de presión sonora entre ambas señales, expresada en decibeles. “log” expresa que el sonido es una señal logarítmica.
EJEMPLO:
La salida preamplificada de mi receiver hacia mi subwoofer es de 2 Volts máximo. El amplificador de mi subwoofer (óigase un subwoofer activo) tiene un control de ganancia (entiéndase en este caso "control de volumen") de 0 a 100% y sé que el voltaje de salida de éste amplificador es de 28 Volts .
Cuál es la ganancia del amplificador de mi subwoofer medida en decibeles?
Usando la ecuación, tenemos que ganancia (dB) = 20 * log(28/2) = 23 dB.
Es decir, una señal amplificada de este subwoofer es 23 dB más potente que el nivel de la señal de salida que le llega del preamplificador interno del receiver.
Esta explicación servirá para entender lo que viene.
La interacción amplificador-cables-bocinas
Ahora bien, qué pasa con la señal de los amplificadores de mi receiver y que llega a mis bocinas a través de los benditos cables? :roll:
Para ello primero entendamos cómo se realiza la conexión entre amplificador y bocinas:
El arreglo más común es que las bocinas tengan un par de bornes (positivo y negativo) y un circuito de crossover el cual manda la señal al lugar qué convenga según su frecuencia: los agudos van al tweeter y los medios-bajos van al woofer.
Eléctricamente, este arreglo se ve así:
![[Imagen: BWfig1.JPG]](http://www.geocities.com/jonrisch/BWfig1.JPG)
Como vemos, el circuito es más complejo de lo que parece: tenemos resistencias simples ®, tenemos inductores (L) y tenemos capacitares ©.
Concentrémonos en lo que sucede entre las terminales del amplificador y las de la bocina:
Si observan con cuidado, verán que tenemos un inductor en serie con una resistencia, y éstos están en paralelo con un capacitor.
El inductor y el capacitor se deben a que los cables corren uno junto al otro hasta la bocina
hock:
Por su parte, ambos cables generan también un capacitor al estar uno cerca del otro, como ya explicamos anteriormente.
Qué efecto tiene el cable? Pues atenuar la señal debido a su impedancia intrínseca, la cual se opone al paso de la señal eléctrica.
La atenuación la podemos identificar como una caída de voltaje debida al cable. Esta caída de voltaje como ya vimos la podemos medir en decibeles! 8)
En este caso el voltaje inicial es el voltaje de salida del amplificador dentro de mi receptor/amplificador: Va
El voltaje final es el que llega a la bocina. Llamémosle Vs.
Ahora bien, la impedancia del cable tiene tres componentes específicos:
1.- La resistencia pura del cable, concepto que me parece todos entienden.
2.- La reactancia capacitiva, la cual se refiere a la “resistencia” que genera el capacitor formado por un par de cables corriendo en paralelo. Recuerden que a nuestra bocina llegan un par de cables, uno al polo negativo y otro al positivo.
3.- La reactancia inductiva, la cual se refiere también a la “resistencia” que presenta un par de cables que al correr paralelamente se autoinducen al generar un campo magnético que afecta la señal original que viaja por el cable.
Las reactancias se diferencian de la resistencia porque ésta implica que la señal de voltaje y corriente están en fase, mientras que en las reactancias las señales van desfasadas en proporción a la frecuencia de la señal.
En suma, la impedancia total de cualquier componente eléctrico está definida por la ecuación:
Z = R + Xc + Xl
Donde R es la resistencia y Xc, Xl son las reactancias capacitiva e inductiva respectivamente (debidas obviamente a la existencias de un inductor y un capacitor en el circuito).
La señal que “ve” la bocina está definida por la denominada [i]ecuación de transferencia[/], la cual en términos muy generales es la siguiente:
Señal en bocina = señal de entrada * ganancia del amplificador * impedancia de la bocina / (impedancia de la bocina + impedancia de salida del amplificador + impedancia del cable).
Aquí está la maldita impedancia del cable! :x
Complicado no?hock:
Dejémoslo, aquí. Mientras intenten digerir los conceptos. Yo sé que es sumamente difícil para quien no tiene formación técnica; pero me pidieron que llevara el análisis con todo rigor.
Saludos y buen fin de semana!
Gracias por tu aportación, sin duda interesante. Sólo espero que los muchachos estén echándole un vistazo al mens a la información que hemos vertido aquí.
Bien, ahora como lo prometido es deuda:
Los decibeles y la atenuación de la señal de audio
Antes de pasar a una explicación más detallada del significado de las variables eléctricas en un sistema de audio, conozcamos el significado del término decibel.
Un decibel es la unidad con que se mide la presión sonora. El decibel per se no tiene significado físico absoluto, sino relativo. Es decir, medimos un decibel en relación a una referencia: este sonido suena “X” decibeles más fuerte que este otro.
El decibel formalmente es una medida de presión. Sin embargo, un transductor como lo es un micrófono convierte una señal de presión sonora (mecánica) a una señal eléctrica. Por esta razón los decibeles pueden expresar diferencias relativas a variables eléctricas como la potencia, el voltaje, la corriente o la resistencia.
¿Qué significa que una señal sea más potente que otra? Generalmente que la señal de corriente o voltaje que llega a la bocina es mayor con respecto a otra que hace que nuestro equipo tenga menor volumen :wink:
Por ejemplo, para el voltaje, la ecuación se expresa así: dB = 20 * log(V2/V1).
Donde la diferencia entre el voltaje 1 y es voltaje 2 es la diferencia de nivel de presión sonora entre ambas señales, expresada en decibeles. “log” expresa que el sonido es una señal logarítmica.
EJEMPLO:
La salida preamplificada de mi receiver hacia mi subwoofer es de 2 Volts máximo. El amplificador de mi subwoofer (óigase un subwoofer activo) tiene un control de ganancia (entiéndase en este caso "control de volumen") de 0 a 100% y sé que el voltaje de salida de éste amplificador es de 28 Volts .
Cuál es la ganancia del amplificador de mi subwoofer medida en decibeles?
Usando la ecuación, tenemos que ganancia (dB) = 20 * log(28/2) = 23 dB.
Es decir, una señal amplificada de este subwoofer es 23 dB más potente que el nivel de la señal de salida que le llega del preamplificador interno del receiver.
Esta explicación servirá para entender lo que viene.
La interacción amplificador-cables-bocinas
Ahora bien, qué pasa con la señal de los amplificadores de mi receiver y que llega a mis bocinas a través de los benditos cables? :roll:
Para ello primero entendamos cómo se realiza la conexión entre amplificador y bocinas:
El arreglo más común es que las bocinas tengan un par de bornes (positivo y negativo) y un circuito de crossover el cual manda la señal al lugar qué convenga según su frecuencia: los agudos van al tweeter y los medios-bajos van al woofer.
Eléctricamente, este arreglo se ve así:
Como vemos, el circuito es más complejo de lo que parece: tenemos resistencias simples ®, tenemos inductores (L) y tenemos capacitares ©.
Concentrémonos en lo que sucede entre las terminales del amplificador y las de la bocina:
Si observan con cuidado, verán que tenemos un inductor en serie con una resistencia, y éstos están en paralelo con un capacitor.
El inductor y el capacitor se deben a que los cables corren uno junto al otro hasta la bocina
hock: Por su parte, ambos cables generan también un capacitor al estar uno cerca del otro, como ya explicamos anteriormente.
Qué efecto tiene el cable? Pues atenuar la señal debido a su impedancia intrínseca, la cual se opone al paso de la señal eléctrica.
La atenuación la podemos identificar como una caída de voltaje debida al cable. Esta caída de voltaje como ya vimos la podemos medir en decibeles! 8)
En este caso el voltaje inicial es el voltaje de salida del amplificador dentro de mi receptor/amplificador: Va
El voltaje final es el que llega a la bocina. Llamémosle Vs.
Ahora bien, la impedancia del cable tiene tres componentes específicos:
1.- La resistencia pura del cable, concepto que me parece todos entienden.
2.- La reactancia capacitiva, la cual se refiere a la “resistencia” que genera el capacitor formado por un par de cables corriendo en paralelo. Recuerden que a nuestra bocina llegan un par de cables, uno al polo negativo y otro al positivo.
3.- La reactancia inductiva, la cual se refiere también a la “resistencia” que presenta un par de cables que al correr paralelamente se autoinducen al generar un campo magnético que afecta la señal original que viaja por el cable.
Las reactancias se diferencian de la resistencia porque ésta implica que la señal de voltaje y corriente están en fase, mientras que en las reactancias las señales van desfasadas en proporción a la frecuencia de la señal.
En suma, la impedancia total de cualquier componente eléctrico está definida por la ecuación:
Z = R + Xc + Xl
Donde R es la resistencia y Xc, Xl son las reactancias capacitiva e inductiva respectivamente (debidas obviamente a la existencias de un inductor y un capacitor en el circuito).
La señal que “ve” la bocina está definida por la denominada [i]ecuación de transferencia[/], la cual en términos muy generales es la siguiente:
Señal en bocina = señal de entrada * ganancia del amplificador * impedancia de la bocina / (impedancia de la bocina + impedancia de salida del amplificador + impedancia del cable).
Aquí está la maldita impedancia del cable! :x
Complicado no?
hock: Dejémoslo, aquí. Mientras intenten digerir los conceptos. Yo sé que es sumamente difícil para quien no tiene formación técnica; pero me pidieron que llevara el análisis con todo rigor.
Saludos y buen fin de semana!