Normativas y Componentes Esenciales de Equipos de Sonido: Una Revisión Técnica

1. Normas que Regulan las Características Mínimas de los Equipos de Sonido

El Instituto Alemán de Normalización Industrial (DIN, Deutsche Industrie Normenanschus), en su norma 45.500, definió los primeros estándares de calidad mínimos para equipos de sonido. Posteriormente, el Instituto de Alta Fidelidad (IHF, Institute of High Fidelity) estableció criterios de medición, márgenes de ejecución y normas de presentación de resultados más estrictos que su antecesor.

2. Filtro Loudness: Función y Aplicaciones

El filtro loudness compensa la deficiencia del oído humano de percibir, a bajo volumen, las frecuencias agudas y graves de una melodía. Esto se relaciona con las curvas isofónicas, que demuestran que dos tonos de diferentes frecuencias con la misma intensidad sonora se perciben de forma diferente. Este circuito compensa la pérdida de frecuencias bajas y altas al escuchar música a bajo volumen.

3. Tipos de Entradas en un Amplificador de Sonido

Podemos clasificar las entradas de un amplificador en tres grupos:

3.1. Entradas de Alto Nivel

La mayoría de los equipos que se conectan al amplificador han realizado un proceso electrónico previo de las señales, por lo que su amplitud tiene un nivel relativamente alto. Estas entradas están preparadas para recibir señales de 150-300 mV eficaces, con una impedancia característica de entre 15 y 50 kΩ. Todas estas entradas se aplican, a través de una pequeña red de adaptación, al selector de entradas, teniendo una respuesta en frecuencia lineal.

3.2. Entradas de Micrófono

Los micrófonos proporcionan un nivel de tensión que apenas alcanza unos pocos milivoltios, por lo que la sensibilidad de la entrada correspondiente se sitúa entre 2 y 5 mV. Esto se consigue incorporando un preamplificador asociado a esta entrada, que eleva el nivel de la señal hasta valores similares a los que entregan el resto de los componentes. La impedancia de dicha entrada suele ser inferior a la de las demás para adaptarse mejor a la baja impedancia de salida de los micrófonos. Para conseguir una alta fidelidad de reproducción, su respuesta en frecuencia debe ser plana.

3.3. Entradas de Phono

El plato giradiscos posee características opuestas a las ya vistas, por lo que el amplificador dispone de una entrada específica para este tipo de aparatos. El plato no suele llevar procesado electrónico en la señal, por lo que la señal de la cápsula fonocaptora se aplica directamente, requiriendo una sensibilidad en el amplificador similar a la de un micrófono. Lo que realmente diferencia a esta entrada es la respuesta en frecuencia del previo que utiliza.

4. Control de Balance vs. Ajuste Panorámico

El control panorámico se diferencia del control de balance de las entradas estéreo. El primero sirve para crear un efecto estéreo a partir de un grupo de señales mono, de forma que este mando se sitúa en el centro y se enviará por igual a los dos canales. Al girarlo, se vincula el sonido concreto sobre uno de ellos. Sin embargo, el control de balance parte de un canal estéreo y se limita a regular el «volumen» de cada canal para compensar posibles diferencias de distancia a los altavoces, por ejemplo.

5. Funcionamiento y Aplicaciones de una Puerta de Ruido

La puerta de ruido es un procesador dinámico que mejora la relación señal/ruido. Opera como un interruptor de señal que conecta la entrada solo si es lo suficientemente alta como para superar un umbral preestablecido. De lo contrario, si no lo supera, se interpreta como ruido y se desconecta. Esto permite quedarse solo con la señal útil y eliminar el ruido, ya sea de ambiente o eléctrico.

Cabe mencionar que para señales de amplitud muy pequeña, con niveles cercanos al ruido de fondo, podría ocurrir una inestabilidad en el funcionamiento de la compuerta al abrirse y cerrarse, repitiendo la combinación de ruido y señal. Esto significa que, al ser la señal tan pequeña, se mezcla con el ruido y no se puede determinar un umbral preciso en el cual la puerta de ruido pueda discriminar bien esa relación.

6. Orden de un Filtro

El orden de un filtro informa de la atenuación que sufren las señales fuera de la zona útil, cuantificando la pendiente de la curva de respuesta. Se trata de un número adimensional, que aumenta al hacerlo el ritmo de caída de la curva de respuesta. Para conocer el orden de un filtro, se mide el nivel de la señal en dos frecuencias que disten una octava, es decir, que una sea el doble de la otra y que se encuentren en la zona de pendiente lineal del filtro. La diferencia de niveles será la atenuación por octava.

7. Efecto Surround: Creación y Características

El sonido envolvente es una técnica que enriquece la calidad de la reproducción del sonido mediante la adición de canales de audio. Estos alimentan altavoces discretos que rodean al espectador. Los canales adicionales denominados surround proporcionan sonido en un radio de 360 grados en el plano horizontal, por lo que es una técnica 2D. Esta técnica amplía los canales que acompañan la imagen original en el arco frontal del espectador.

Este tipo de sonido envolvente tiene la particularidad de poseer un foco de escucha denominado sweet spot. En él, la recreación de la imagen sonora es óptima y presenta un campo sonoro con una perspectiva que va desde el radio de los altavoces hasta el infinito.

Por lo tanto, la ilusión de la ubicación de imágenes sonoras fantasmas entre dos altavoces mediante las diferencias de amplitudes y la diferencia de tiempo se expande en todo el círculo horizontal alrededor del espectador. Sin embargo, la capacidad perceptiva del espectador no es uniforme alrededor de este círculo, siendo más precisa en el arco frontal y arco posterior, y mucho menos precisa en los arcos laterales. Esto se debe a la posición de los oídos en nuestra cabeza.

8. Tipos de Filtros y sus Características Fundamentales

8.1. Filtro Pasa Bajos

Son aquellos que introducen muy poca atenuación a las frecuencias que son menores que una determinada, llamada frecuencia de corte. Las frecuencias que son mayores que la de corte son atenuadas fuertemente.

8.2. Filtro Pasa Altos

La principal característica de este tipo de filtros es atenuar la señal a valores de frecuencia bajos. Algunos filtros pasa altos no solo tienen efecto atenuador, sino que también provocan un adelantamiento en la fase y derivación en la señal.

Un filtro pasa-alta permite el paso a través del mismo de todas las frecuencias superiores a su frecuencia de corte sin atenuación. Las frecuencias por debajo del punto de corte serán atenuadas. Como la frecuencia por debajo del punto de corte se reduce, esta atenuación, definida en dB por octava, se incrementa. Los filtros pasa-alta estándares siguen incrementos de 6 dB por octava, así los filtros de 6 dB, 12 dB, 18 dB y 24 dB por octava son comunes. Debe observarse que cuanto mayor es la pendiente de atenuación, mayor es el desplazamiento de fase dentro de la banda de paso.

8.3. Filtro Paso Banda

Frecuentemente nos interesa separar un canal o una banda para procesarlos por separado. En esta tarea se requiere un filtro que disponga de dos frecuencias de corte, una superior y otra inferior, las cuales definen el margen que se transferirá desde la entrada hasta la salida. Las frecuencias inferiores y superiores al ancho de banda establecido serán eliminadas.

8.4. Filtro Supresor de Banda

En ocasiones, aparecen en las líneas de distribución o en las antenas señales no deseadas. Para eliminarlas, se necesita un filtro que, teniendo dos frecuencias de corte, bloquee el paso de las frecuencias situadas entre ellas. Pueden encontrarse en el mercado «trampas» de frecuencia fija presintonizadas en fábrica, o bien otras que permiten al técnico ajustar la frecuencia e, incluso, la atenuación, una vez conectadas a la red de distribución. Dentro de cada tipo de filtro observamos que se muestra una banda de paso, en la cual la respuesta del filtro es lineal.

9. Diferencias entre un Ecualizador Gráfico y uno Paramétrico

• Ecualizador Gráfico: Divide la banda audible en octavas, usando doce filtros o seis en las versiones más modestas. La frecuencia y la selectividad de estos filtros son fijas, pudiendo el usuario controlar la ganancia de cada uno de ellos. El margen de variación de estos circuitos conforma los característicos gráficos de respuesta.
• Ecualizador Paramétrico: En esta gama de equipos, el usuario puede modificar todos los parámetros de los filtros. Esto supone que, para cada uno de los filtros, se ajustará la frecuencia de resonancia, el ancho de banda (y, por lo tanto, el factor Q), la ganancia y, en algunos casos, el modo de trabajo, por lo que será posible establecer, por ejemplo, si se ha elegido un filtro paso banda o un elimina banda.

10. Estructura Interna de una Caja Acústica de Reflexión de Graves

Se trata de una caja parcialmente cerrada llena de material absorbente, pero con un tubo con salida al exterior. Este tubo tiene la función de ofrecer una resistencia entre el aire interior y el exterior, con ello se consigue reforzar las bajas frecuencias.

Su principal ventaja es su buen rendimiento en graves. Los inconvenientes son que la pendiente de atenuación es muy alta, y que cuando se trabaja por debajo de la frecuencia de corte de la caja, el aire contenido en el conducto ya no actúa como resistencia, y el altavoz es como si estuviese funcionando al aire libre. Además, la respuesta temporal no es demasiado buena.

11. Inserción en un Mezclador: Procedimiento y Finalidad

Tras el proceso en frecuencia, encontramos en el sistema un doble conector que permite incorporar procesos externos mediante un sistema de inserción. Para este fin se usa un conector jack balanceado, aunque montado de modo que la punta del conector disponga de la señal de salida, mientras que en el anillo central se conectará la entrada mediante líneas asimétricas, cuyas mallas se unirán al cuerpo del conector que sirve de referencia común. En el caso de no usar la opción de inserción, el conector del mezclador establece internamente un puente entre los contactos, por lo que la señal continuará su proceso con normalidad. En la entrada del conector de inserción disponemos ya de las señales tal como las deseamos mezclar, de forma que iniciaremos las operaciones encaminadas a efectuar esta función.

12. Características más Importantes de un Equipo de Sonido

• Amplificador: El amplificador es, en definitiva, lo que determina la calidad del sonido, por lo que será mejor adquirir un equipo con un buen amplificador, de alta potencia para que no haya distorsión del sonido en volúmenes altos, y con capacidad de soportar diversas salidas de audio (estéreo, surround o envolvente y otras). El equipo de audio debería incluir el sistema Dolby para reducir el ruido y purificar el sonido emitido.
• Ecualizador: El ecualizador es también significativo para los puristas del sonido, pues permite regular agudos y graves en diversos canales, logrando así una mejor calidad ajustada a los gustos particulares. Puedes elegir uno de ecualización automática o uno que incluya ecualizador manual, en este caso, solo si sabes manejarlo, pues de lo contrario será un elemento sin uso.
• Parlantes: Los parlantes son lo que define al equipo de música como tal. Un buen equipo con malos parlantes será lo mismo que un mal equipo. Elige unos con parlantes de alta calidad, que soporten la metodología de salida de audio elegida y el volumen alto, y cuya potencia sea igual o superior a la del amplificador. La cantidad de parlantes dependerá del uso que quieras darle al equipo.
• Lectura y Reproducción: Las opciones de lectura y reproducción son otro elemento determinante. Para escuchar compilaciones, si tienes discos o memorias en MP3, si cargas con memorias SD, microSD o flash discs, busca un equipo que soporte estas lecturas. Incluso puedes conseguir uno con casetera, si eres un coleccionista o aficionado.
• Altavoces: El altavoz tiene que ser de buena calidad, ya que de él depende la calidad del sistema de sonido.
• Micrófonos: Es importante que si usas con frecuencia el micrófono, este sea de buena calidad y que esté acorde con todo el equipo de sonido.
• Generadores de Efectos: Esta característica es importante para aquellas personas que usan sistemas que introducen modificaciones en la estructura del sonido para conseguir recrear situaciones diferentes a la del sonido original.
• Mezcladores: En la composición de un programa de radio o de televisión intervienen numerosas fuentes de sonido (micrófonos, magnetófonos, discos compactos) que deberán procesarse para conformar un único mensaje complejo. Una parte muy importante de este proceso se desarrolla en un equipo que integra numerosas funciones: el mezclador de sonido.
• Procesadores de Surround: En algunas producciones de cine y televisión, se plantea avanzar un paso más respecto a la transmisión de sonido estéreo, incorporando métodos que permitan localizar las fuentes acústicas con mayor precisión y que realcen determinados sonidos.