Fundamentos de la tecnología del audio

Micrófonos

¿Cómo están construidos y cómo funcionan?

Dinámicos: Se basan en el movimiento de un conductor en un campo magnético, lo que crea una carga proporcional a la onda sonora incidente.

• De bobina móvil: El diafragma que recoge el sonido está adherido a un cable enrollado, bien en el interior o en el exterior de un imán. Al incidir el sonido sobre el diafragma, este mueve la bobina, en la que se crea una carga inducida por el campo magnético. Son los más resistentes en su construcción.
• De cinta: Mucho más frágiles que los de bobina, su funcionamiento se basa en una tira de metal, plegada en forma de zig-zag, suspendida entre los dos polos de un imán. Esta tira actúa a la vez como membrana y como conductor inducido, en el que se crea la carga eléctrica. La fragilidad de esta cinta es uno de sus máximos inconvenientes, pues un aumento de presión o un pequeño golpe puede romperla.

Condensadores: Basan su funcionamiento en el condensador, siendo una de sus placas móvil, lo que provoca variaciones de carga. Esta placa móvil, es en realidad el diafragma del micrófono, lo que provoca que al recibir ondas sonoras se mueva y cree cambios en la carga del condensador, que se traducen en diferencias de voltaje de la señal eléctrica. El funcionamiento interno del condensador requiere que sean alimentados con alimentación Phantom, a 48V, suministrada por el previo o por la mesa de mezclas. Existe una variante, que viene precargada de fábrica.

Piezoeléctricos: En el circuito eléctrico se insertan ciertos materiales (carbón, cuarzo) a los que se adhiere el diafragma. Estos materiales, con las vibraciones, ven alteradas sus propiedades eléctricas, lo que hace que, en teoría, se genere una señal eléctrica análoga a la onda sonora.

Diafragma polar

Muestran la directividad de un micrófono.

Transductores

El T.A.M. (Transductor Acústico-Mecánico) convierte las variaciones de presión en variaciones de fuerza. Está formado por una membrana, o diafragma, que al recibir una onda de presión se desplaza con una determinada velocidad, comunicando una fuerza a un elemento móvil, por ejemplo, una bobina. En este transductor, se encuentran los elementos acústicos que permiten dar diferentes formas de directividad a los micrófonos.

El T.M.E. (Transductor Mecánico-Eléctrico) transforma las variaciones de fuerza en variaciones de tensión o de corriente eléctrica. Consiste en un elemento electromagnético, electrostático, piezoeléctrico, etc., que convierte el desplazamiento del diafragma en una señal eléctrica. Está relacionado con la sensibilidad y respuesta en frecuencia de un micrófono.

Tocadiscos

Tipos de agujas

• Cónica
• Heliptica
• Hiperheliptica
• Shibata

Equilibrado de plato

Nivelado de la mesa con las propias patas, equilibrado de brazo y, así, conseguir una correcta presión sobre el disco. Se le pone un contrapeso que el fabricante recomienda de presión de la aguja sobre el disco y anti-skating que ejerce una fuerza que impide que el brazo se mueva hacia el centro.

Pitch Control

Regula la velocidad del tocadiscos.

Formatos de archivos de audio

• Sin compresión: Wave, Broadcast wave, Wave 64, AIFF, Sound Designer I y II.
• Con compresión: MPEG-1, Windows Media Audio, Ogg Vorbis, Real Audio, Advanced Audio Coding, FLAC.

Grabación digital de audio

Se toman un número de muestras de la señal por unidad de tiempo. Tenemos que tener en cuenta la teoría de muestreo de Nyquist. Los minutos los paso a segundos, luego multiplico por las muestras que, si no me dice el número de muestras, 44100; luego por los bits, si no me dice, 16; y luego x2 canales, sabiendo que 1 byte son 8 bits.

Envío de efectos

Send Return para llevar la señal a una parte.

Estaciones de trabajo de sonido digital

Protocolos más comunes: AU (Apple), VST (Steinberg), MAS (desarrollada por MOTU), Audio Suite (Pro Tools), RTA (Pro Tools), TDM (necesita tarjetas Digidesign).

Modos de empleo de amplificadores

• Stereo: Cada amplificador recibe una señal.
• Paralelo: Los dos canales llevan una señal.
• Bridge: Dos canales del amplificador como uno más potente, los canales llevan polaridad opuesta.

Definición de amplificador de potencia

Dispositivo que toma la señal de salida de la mesa de mezclas y la convierte en una señal capaz de mover grandes altavoces, manteniendo la forma de la señal original.

Previo

Dispositivo que realiza la selección y adecuación de la señal para su amplificación posterior.

Distorsión armónica total

Indica la cantidad de armónicos de una señal comparándola con ella misma en estado puro. Se mide en tanto por ciento. Hoy en día los valores se encuentran por debajo del 1%.

Direccionalidad de los altavoces

Determina el modo de propagación de la energía sonora emitida por el altavoz. Esto depende de las frecuencias a reproducir, puesto que las altas frecuencias son más direccionales que las bajas. En función de su direccionalidad, se pueden distinguir tres clases de altavoces.

Impedancia de los altavoces

Es la resistencia que opone el altavoz al paso de la corriente eléctrica. Cada altavoz tiene un nivel nominal de impedancia, pero la impedancia real de un altavoz varía con la frecuencia a reproducir. Esto se representa en curvas de impedancia.

Conexionado en paralelo

Caja activa y pasiva

La diferencia más evidente entre unas y otras consiste en que las activas incorporan en su interior uno o varios amplificadores responsables de excitar los altavoces, mientras que las pasivas carecen de amplificación integrada, por lo que deben ser utilizadas junto a un amplificador externo.

Clasificación frecuencial

Es la capacidad de reproducción fiel de la señal original.

• Subwoofer (sub-graves): Son de una única vía, y responden ante las frecuencias muy graves, por debajo de los 80 Hz. La gran peculiaridad de este altavoz es que un oyente no puede localizar la fuente de los sonidos que produce este dispositivo, ya que las longitudes de onda de las frecuencias que produce son varias decenas mayores que el diámetro del subwoofer. Son utilizados para grandes conciertos en vivo, por su gran tamaño.
• Woofer (graves y medios graves): Son de gran tamaño, aunque menor que los anteriores, y se encargan de reproducir frecuencias entre los 60 Hz y los 1 kHz. Lo más buscado en la construcción de estos altavoces es que manejen sonidos de alto volumen sin aplicar apenas distorsión.
• Squawker (medios, medios-agudos y agudos): Son de tamaño intermedio y tienen una respuesta en frecuencias entre los 1 y 3 kHz.
• Tweeter (agudos): Se encargan de reproducir las frecuencias agudas, desde 3 a 20 kHz. Son de tamaño reducido y se valen de bocinas o trompetas para emitir el sonido. Son altavoces altamente direccionales dada la corta longitud de onda que caracteriza las altas frecuencias.

Mecanismo de la caja Bass-Reflex

Son cajas cerradas, y llenas parcialmente de material absorbente. La peculiaridad de estas cajas es el tubo con salida al exterior que poseen. El objetivo de esta caja es aprovechar parte de la onda producida por la parte interior de la membrana. El funcionamiento del tubo es el siguiente: cuando el altavoz se mueve hacia afuera, el aire contenido en el tubo entra en la caja creando una depresión en el aire que se encuentra en el exterior de la caja. Cuando el altavoz vuelva a su posición original, el aire será expulsado por el tubo. Este fenómeno nos ayudará a reforzar una frecuencia (frecuencia de resonancia), alrededor de esta frecuencia también provocaremos el mismo efecto pero con menor potencia.

Características de la etapa

Sensibilidad de entrada (Input sensitivity)

Es la tensión necesaria para que el amplificador entregue su máxima potencia a los altavoces. Cuanto más baja es la citada magnitud, más elevada será su sensibilidad. Se suele expresar en mV o dBu (expresa el nivel de señal en decibelios y referido a 0,7746 voltios).

Saturación

Nivel máximo de señal que puede aplicarse a cada una de las entradas sin que el amplificador se sature y distorsione, es decir, sin que deforme la señal de salida.

Ganancia o atenuación

La ganancia de un amplificador expresa la relación entre la amplitud de señal de salida y la amplitud de señal de entrada. Se suele utilizar el decibelio para relacionar las dos magnitudes.