jueves, 29 de diciembre de 2016

APLICACIÓN DE MICRÓFONOS

APLICACIÓN DE MICRÓFONOS
La elección del tipo de micrófono apropiado viene definido por dos aspectos:
  1. Nivel de presión sonora.
  2. Respuesta en frecuencia.
1. Nivel de presión sonora.
la cantidad de potencia acústica que recibirá el micrófono determinará el tipo de micrófono a usar.
  • Presión pequeña entonces micrófonos de condensador.
  • Presión grande entonces micrófonos dinámicos.
2. Respuesta en frecuencia.
La necesidad de obtener una respuesta en frecuencia plana o que se requiera realzar determinadas bandas de frecuencia condicionará la elección del micrófono.
Respuesta plana entonces micrófonos de condensador.

Realce de los graves entonces micrófonos dinámicos.

Micrófonos

MICRÓFONOS

Se encargan de captar las ondas mecánicas que propagan el sonido, convirtiéndolas en señales eléctricas para su posterior procesado.

Micrófono dinámico.
Conocido como de bobina móvil.
Su estructura la conforma un arrollamiento de hilo conductor unido a la membrana, que se mueve a partir de las variaciones de presión que llegan hasta ella. La bobina se coloca dentro del campo magnético generado por un imán permanente, de manera que, cuando se desplaza, ésta corta las líneas del campo magnético del imán.
Cuando un conductor electrico se mueve en el interior de un campo magnético, aparece en sus extremos una fuerza inducida electromotriz, proporcional al movimiento realizado y, consecuentemente, a la cantidad de líneas de fuerza que atravesó en su recorrido.
La construcción de la bobina determinará la calidad del micrófono.
Idóneo donde el nivel acústico sea elevado.
La impedancia viene marcada por la bobina, sus valores típicos alrededor de 600 Ω.
Debido a su masa y tamaño pueden aparecer efectos de resonancia mecánica.
La respuesta en frecuencia no es completamente plana.
Micrófonos de vocalista.
Genera el efecto proximidad: realce de la respuesta a frecuencias bajas cuando se utiliza a corta distancia de la boca, 1 cm. Este efecto se usa como herramienta de expresión artística.










Micrófono de cinta.
Llamado de velocidad.
Mismo principio que el dinámico, salvo por la sustitución de la membrana y la bobina por una delgada lámina de aluminio, alargada y corrugada. Se coloca, la lámina, en el interior de un imán, habitualmente en forma de U, de forma que corte las líneas de fuerza de su campo mágnetico.
Su funcionamiento: al recibir ondas sonoras, la cinta comenzará a vibrar, debido a la presión acústica. Las vibraciones provocarán la inducción de corriente en sus extremos, que será proporcional a las ondas acústicas recibidas.

La impedancia está en torno a los 200 Ω.
Posee efecto proximidad, el realce es diferente, estando presente a distancias considerables.
Adecuado para los vocalistas a media distancia, instrumentos.
Respuesta en frecuencia muy buena.
Acepta sonidos fuertes sin saturarse.
Entrega un bajo nivel de señal.
Excesivo ruido en su manipulación.

Micrófono de condensador.
De tipo electrostático.
Estructurado a partir de una placa conductora fija, frente a la cual se dispone una membrana móvil de material conductor separada por un pequeño espacio. Lo que viene a ser un condensador.
La placa inmóvil presenta orificios distribuidos por su superficie con el objetivo que lleguen los sonidos procedentes de la parte trasera.

Una de las placas está asociada a la membrana, lo que al incidir la onda acústica sobre ella provocará un ligero desplazamiento, modificando la capacidad de la cápsula. La detección de este desplazamiento requiere que el condensador se encuentre cargado, para ello se necesita una fuente de alimentación, lo que se convierte en un inconveniente respecto a los sistemas dinámicos.
La ventaja fundamental es su respuesta en frecuencia, llegando a ser virtualmente plana.

Usados para calibración y adquisición de sonido para mediciones.
Usados para captación de instrumentos musiclaes.
No indicados para la captación de sonidos de alta intensidad.
No presentan efecto proximidad.
Impedancia elevada, dificulta su conectividad. Se rebaja con una resistencia en paralelo 50 KΩ.
La señal que entrega es reducida, se le asocia un preamplificador de bajo ruido, tecnología FET.
Necesita alimentación, bien por batería, bien mediante phantom.


La alimentación phantom, es la que suministra el equipo al que se encuentra conectado el micrófono, normalmente, una tensión de 48 V, enviada mediante la propia línea de sonido del micrófono, que la separará y conducirá para polarizar el sistema. Si esto fuese posible, se podrá insertar en la línea de alimentación un inyector de alimentación externo. La conexión del positivo de la tensión se aplica sobre los conductores activos, mientras que la negativa se conectará al blindaje del cable.

Micrófono electret.
Considerado una variante de menor coste del micrófono de condensador.
Esta vez se usa un dieléctrico fabricado con material especial, electreto: polímeros sintéticos tratados con flúor, encargado de mantener el campo eléctrico entre sus caras, polarizadas constantemente.
Resta sensibilidad.
Limita el ancho de banda.
Nivel de la señal de salida es pequeño.

Necesita alimentación para mantener la polarización del preamplificador interno.

miércoles, 28 de diciembre de 2016

MEDIDAS DE SEÑALES DE SONIDO

MEDIDAS DE SEÑALES DE SONIDO
Una vez convertidas las señales acústicas en eléctricas, debemos poder comprobar los procesos a los que van a ser sometidos.
Aún existiendo métodos concretos para cada equipo, se han establecido métodos de medidas generales.

Valor máximo.
La realización de medidas requiere una señal de referencia: una sinusoidal.
El valor máximo es el que se mide desde el nivel 0 hasta el punto más alto de la señal. Es útil conocer este valor puesto que nos permite no rebasar los límites de funcionamiento de los equipos.
Algunos equipos incorporan un nivel denominado PPM (Peak Program Meter)

Valor pico a pico.
Es la diferencia que existe entre el punto más alto y el más bajo de la señal, correspondiendo al doble del valor máximo.

Tanto el Valor máximo como el valor pico a pico se refieren a valores instantáneos, representando situaciones extremas y no de funcionamiento continuo.

Valor eficaz.
Relaciona nuestra señal alterna de referencia con otra sin variaciones, indicando el nivel que tendría la señal en caso de ser continua.
Usado cuando es interesante conocer la cantidad de energía que lleva una señal.







Medida de relación.
El decibelio.
La referencia definida por la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) es un valor eficaz de 0,775 V. Dicha elección obedece a la diferencia de potencial que tendría una resistencia de 600Ω cuando disipa una potencia de 1 mW, se le conoce como dBu.

Unidad de volumen.
Vúmetro: permite conocer el nivel de señal que se está recibiendo o proporcionando según el caso. Presenta una escala logarítmica expresada en dB.

Respuesta en frecuencia.
El conocimiento de la forma en que un sistema acústico procesa las frecuencias en relación es primordial. Para lo que se utilizan las medidas de respuesta en frecuencia.
Como norma general se valora positivamente una respuesta en frecuencia plana, síntoma de una visión fiel de la señal que aparece en la entrada.

Seguidamente, el concepto de ancho de banda, el margen de frecuencias para el que el equipo se mantiene dentro de los límites de nivel preestablecidos.

Cuanto menor sea la tolerancia de variación de amplitud, más plana será su respuesta y mayor calidad presentará el equipo. Se tiende, por tanto, a la estandarización del valor de -3dB como límite para determinar la banda pasante de un sistema de audio.

Distorsión.
Cualquier variación que se produzca en la forma de la señal a la salida de un equipo respecto a la que se aplicó a su entrada.
En virtud de esto, este parámetro ha de permanecer lo más bajo posible.
El modo habitual de medir la distorsión es a través de la distorsión armónica total, THD ( Total Harmonic Distorsion), que compara el nivel de los armónicos generados por la distorsión respecto al nivel de la señal fundamental.


Impedancia.
Es la oposición que presenta un elemento al paso de la corriente eléctrica. Se le identifica con la letra Z, se mide en ohmios Ω.
Trataremos que los efectos perjudiciales de la impedancia sean los menores posibles, atendiendo a 2 premisas fundamentalmente:
  1. La impedancia del equipo fuente de la señal ha de ser la misma a la del que la recibe.
  2. La impedancia del equipo receptor sea muy superior al que genera la señal.

Relación señal – ruido.
Nos interesa desde el punto de vista de la calidad mantener la mayor diferencia posible entre la señal y el ruido inherente al sistema. Se expresa en dB, su expresión es:





Separación entre canales.

El procesamiento de varios canales a la vez genera un cierta contaminación de la información que contiene cada uno de ellos sobre el otro. A esta mezcla es lo que denominamos diafonia. Se indica por una cantidad de dB que en el caso que sea diafonia serán negativos y si es separación de canales será positivo.

martes, 27 de diciembre de 2016

EL SONIDO 1

El sonido
naturaleza del sonido.
Su naturaleza es mecánica, requiere de un medio para propagarse.
La presión atmosférica, que es la fuerza que las partículas del aire ejercen sobre un cuerpo.
La atmósfera terrestre afecta al sonido ya que en un silencio absoluto la presión es distinta si se da el sonido.
Las cuerdas vocales modifican el chorro de aire de tal forma que se propaga circularmente hasta el infinito, direccionalmente, gracias a la boca que funciona como una bocina.
En función de la frecuencia de la señal emitida, la señal se puede propagar de forma más directiva o más omnidireccional. Como ocurre con las bajas cuyo carácter es más omnidireccional que las altas que se comportan más direccionalmente.

Parámetros medibles
presión sonora
longitud de onda
periodo
frecuencia

la velocidad de propagación se ve afectada por la densidad del medio, a mayor densidad mayor velocidad.

La evaluación de una onda acústica los parámetros a tener en cuenta son los siguientes:
Presión sonora. La presión acústica que está recibiendo las moléculas en lugar concreto por unidad de superficie. La intensidad del sonido se mide en Nw/m² .
La SPL, se mide en dB, y se expresa como 20 log P/Pref, siendo P la presión sonora, y la Pref, la presión de referencia. Siendo esta 2 x 10e-5 Nw/m². Por convenio, es el umbral de audición humana, este umbral equivale a 0dB.

Longitud de onda.
El espacio que recorre la onda por cada uno de los ciclos de compresión y expansión que realiza.
Se identifica con la letra λ.
Se mide en metros.
La distancia que existe en un ciclo completo.

Periodo.
El tiempo que tarda en completar cada uno de los ciclos que describe.
Se identifica por la letra T.
se mide en segundos.

Frecuencia.
El número de ciclos que se completan en un segundo de tiempo.
Se identifica con la letra F.
se mide en Hz, ciclos por segundo.
Es la inversa al periodo. F = 1/T.
Se relaciona con la longitud de onda mediante la expresión: F= c/λ, donde F es la frecuencia medida en Hz, c la velocidad de propagación medida en m/s, y λ la longitud de onda medida en m.

tipos de ondas.
Ondas simples.
Una onda acústica simple, al igual que su equivalente eléctrica, contiene una única frecuencia. Las señales senoidales son ondas simples.
El armónico fundamental determina la frecuencia, el resto matiza la onda, dándole una forma, transformada de Fourier,

Ondas complejas.
Los sonidos que utilizamos habitualmente están formados por multitud de componentes. La cantidad y la calidad de los mismos, armónicos, son los que determinan la forma de la onda compleja.
Con los 5 primeros armónicos, hay suficiente.

Fisiología del sonido.
El oído humano tiene un ancho de banda limitado, que depende del individuo, aunque por conveniencia se ha establecido entre 20 Hz a 20 KHz..
por lo que, los equipos de proceso del audio estarán comprendidos en este rango, aunque hay algunos que se dedican a una parte distinta a la del ancho de banda en cuestión.
El oído tiene una respuesta irregular a la frecuencia, con una zona de mayor sensibilidad que es la comprendida entre los 2KHz a 5KHz, con una fuerte pérdida de graves a baja potencia frente a la moderada pérdida de agudos.
Tampoco tiene una respuesta lineal, siendo curva, puesto que hay un rango de frecuencias al que responde mejor, ya que por encima y por debajo de la zona de mayor sensibilidad vamos perdiendo percepción acústica.
Esto nos lleva a la medida de sensación de sonoridad, cuya unidad son los fonios, nos sirve para medir la percepción subjetiva del sonido en el ser humano, esta medida genera unas curvas que reciben el nombre de isofónicas, representando el comportamiento del oído humano frente al sonido.

Localización de sonidos según su frecuencia.
El cerebro ubica la fuente de una onda acústica dependiendo de la frecuencia. Cuando percibimos bajas frecuencias que se expanden omnidireccionalmente, si estuviésemos de lado no podríamos saber de dónde vienen, sin embargo, puede percibir la fase, comparando una con otra llega la ubicación.
Por otro lado, si fuese alta, que es muy sensible a los obstáculos, se percibe una diferencia en el nivel, lo que permite saber de dónde viene la señal.

Medidas de presión acústica.
Se mide con un sonómetro. Posee un conmutador que nos permite elegir el modo de medición acomodándolo a la subjetividad del oído humano, u objetivo.

Se establecen unas curvas de ponderación, denominadas A y C, la A para respuestas del oído a frecuencias de baja potencia, la C para la respuesta del oído a frecuencias de alta potencia.

lunes, 21 de noviembre de 2016

Mezcladores

LO QUE HEMOS VISTO HASTA AHORA. Mezcladores.
Es la introducción a un dispositivo lineal, un mezclador, al que le entran dos señales. Tendríamos que: Vout sería igual a un término lineal , que nos interesa a menudo eliminarlo, sumado a un desarrollo de la suma al cuadrado de las dos señales, multiplicado por K2 , como factor de escala.
Quedando DC + 2f1+2f2+ f1+ f2 +f1- f2
las frecuencias suma y resta es lo que realmente importa. Pueden aparecer las frecuencias que entran, tal cual, apareciendo 5 términos y ninguno es la frecuencia de entrada, una continua que nos puede interesar o no, la función doble puede interesar o no, siendo lo más interesante la suma y la resta.
Cualquier frecuencia, por ejemplo 50 KHz, me dice que puedo mezclarla y me dará lo que yo quiera en la otra y obtener lo que quiero, apareciéndome las dos opciones de la suma y la resta, aparte de los inconvenientes técnicos.
La frecuencia intermedia, estandarizado, a que frecuencia quiero que salga, por ejemplo, en satélite se pone el oscilador para que lo que salga es lo que queremos.
Lo importante es la suma y la resta, que es un producto de dos señales de entrada en el mezclador, es un sistema no lineal, en su curva aparece unos componentes de 2º grado, la aprovechamos, lo que ocurre si el mezclador es un multiplicador analógico.


El mezclador perfecto es aquel en el aparecen los dos últimos términos, es decir, la suma y la resta.

Mezcladores

LO QUE HEMOS VISTO HASTA AHORA. Mezcladores.
Es la introducción a un dispositivo lineal, un mezclador, al que le entran dos señales. Tendríamos que: Vout sería igual a un término lineal , que nos interesa a menudo eliminarlo, sumado a un desarrollo de la suma al cuadrado de las dos señales, multiplicado por K2 , como factor de escala.
Quedando DC + 2f1+2f2+ f1+ f2 +f1- f2
las frecuencias suma y resta es lo que realmente importa. Pueden aparecer las frecuencias que entran, tal cual, apareciendo 5 términos y ninguno es la frecuencia de entrada, una continua que nos puede interesar o no, la función doble puede interesar o no, siendo lo más interesante la suma y la resta.
Cualquier frecuencia, por ejemplo 50 KHz, me dice que puedo mezclarla y me dará lo que yo quiera en la otra y obtener lo que quiero, apareciéndome las dos opciones de la suma y la resta, aparte de los inconvenientes técnicos.
La frecuencia intermedia, estandarizado, a que frecuencia quiero que salga, por ejemplo, en satélite se pone el oscilador para que lo que salga es lo que queremos.
Lo importante es la suma y la resta, que es un producto de dos señales de entrada en el mezclador, es un sistema no lineal, en su curva aparece unos componentes de 2º grado, la aprovechamos, lo que ocurre si el mezclador es un multiplicador analógico.


El mezclador perfecto es aquel en el aparecen los dos últimos términos, es decir, la suma y la resta.

miércoles, 16 de noviembre de 2016

Tema 1 SPA

El sonido
Naturaleza del sonido
fuente de información, emitido por muchos elementos que nos rodean.
Están formados por ondas mecánicas, variaciones de presión a las que se somete a las moléculas del aire u otro medio.

Magnitudes del sonido.
Presión sonora.
La principal particularidad será su intensidad, se mide mediante la presión acústica que reciben las moléculas en un lugar concreto por unidad de superficie. La unidad es Newton/ m².
Los niveles de presión a los que se mueven son muy amplios, por lo que se usa el decibelio (dB). El nivel de referencia es el nivel de presión sonora (SPL) que constituye el umbra de audición humana.

Longitud de onda.
Elegido un sonido elemental, con un único ritmo de vibración, al espacio que recorre la onda para cada uno de los ciclos de compresión y expansión que realiza. A este espacio se le conoce como longitud de onda, λ, se mide en metros.

Periodo.
el tiempo que tarda en completar cada uno de los ciclos que describe, se le conoce como periodo, se identifica con la letra T, se mide en segundos.

Frecuencia.
Define el número de ciclos que se completan en un segundo. Se mide en Hz. La frecuencia y el periodo están relacionados mediante la expresión: F= 1/T, pudiéndose calcular además mediante : F= c/λ, donde c es la velocidad de propagación.

Transformada de Fourier.
Cualquier onda se considera una suma de señales simples. La cantidad y la amplitud de cada una de estas componentes unitarias, armónicos, definirán la forma de la onda compleja.


Micrófonos

Dinámico.
De bobina móvil. Está formado por un arrollamiento de hilo conductor unido a una membrana, que se mueve a partir de las variaciones de presión que llegan hasta ella. La bobina se coloca dentro del campo magnético generado por un imán permanente, de forma que cuando se desplaza, esta corta las líneas del campo magnético del imán.

La construcción de la bobina determina la calidad del micro.
Indicado para un nivel acústico elevado.
Tiene una masa y un tamaño considerable.
Pueden aparecer efectos de resonancia mecánica.
Su respuesta en frecuencias no es plana.
Micro típico de vocalista.
Efecto de proximidad. Realce de la respuesta a frecuencias bajas cuando se utiliza a muy corta distancia.

Micrófono de cinta. Dinámico.

Conocido como de velocidad.
Se substituye la membrana y la bobina por una delgada lámina de aluminio, alargada y corrugada, se coloca en el interior de un imán, en forma de U.
la impedancia está en torno de los 200 Ω.
Efecto de proximidad.
Muy suave, incluso en condiciones de alta presión acústica.
Idóneo par captar sonidos de vocalistas a media distancia.
También para sonidos de instrumentos.
Entrega un bajo nivel de señal, requiere preamplificadores.
Un ruido excesivo de manipulación.

De condensador. Electrostático.
Una placa conductora fija, frente a la que se dispone, separada por un pequeño espacio, una membrana móvil de material conductor.
Requiere una fuente de alimentación que suministre corriente continua de polarización al condensador.
Su respuesta en frecuencia que puede resultar plana.
Ideales para aplicaciones de calibración y adquisición de sonidos para mediciones.
Su sensibilidad es notable.
Gran fidelidad, captadores de instrumentos musicales.
No indicados para captar sonidos de alta intensidad.
No presentan efecto de proximidad.
Impedancia muy elevada.
Dificulta la conectividad.
Asociado a un preamplificador, tecnología FET.
Alimentación mediante batería.
Alimentación phantom.

Micrófono electret

considerado una variante de bajo coste del micrófono de condensador.
Se dispone de un dieléctrico fabricado con un material especial, que mantiene un campo eléctrico entre sus caras, polarizadas permanente.
Este material aislante elimina la necesidad de polarizar las placas del condensador.
Requiere de un previo de bajo ruido para elevar el nivel de la señal captada.


Aplicación de micrófonos. ¿Cuál elegir?
Dos aspectos
nivel de presión sonora
Respuesta en frecuencia

Directividad de micrófonos.
Define la respuesta del micro frente a las ondas acústicas que le lleguen desde los puntos del espacio, representándose en un diagrama polar el nivel captado en distintos ángulos de incidencia de la fuente sonora.

Tipos
Omnidireccionales.
Micros de condensador y electret.
Para aquellas aplicaciones en las que no existe una posición definida y fija de la fuente sonora.

Bidireccionales
figura ocho.
Recibe ondas procedentes de dos sentidos en la dirección de su eje.

Cardioides.
Su respuesta tiende a ser directiva, recibe las señales de la zona delantera, disminuyendo su sensibilidad a medida que nos alejamos de esta dirección.

Hipercardioides.
Se trata de una estructura preferente de captación, ya que presenta un lóbulo delantero marcadamente mayor que el trasero.

Unidireccionales.
De cancelación de fase.
Formado por una capsula hipercardioide encerrada en el interior de un tubo hueco o cañón, en el que se han realizado orificios o ranuras que modifican la respuesta original.

Con reflector.
La estructura que mayor directividad proporciona es la resultante de asociar un micro cardioide a un reflector parabólico.

Micros inalámbricos.

De mano.
Pensados para vocalistas musicales o aplicaciones en ambientes ruidosos. Usan cápsulas dinámicas de respuesta hipercardioide.

De solapa.
En los lugares donde el ruido y las realimentaciones acústicas estén controlados y donde el micro deba pasar desapercibido.
Lavalier. La señal se lleva por un cable fino hasta el emisor, belt pack, en forma de petaca disimulada entre el vestuario.
Modulación entre mas menos 8 y mas menos 60 KHz.
Las bandas de trabajo están en VHF a UHF
el desvanecimiento de la señal, fading, al llegar hasta la antena receptora otras señales que han recorrido varios caminos para cada ubicación de la antena emisora, la señal de radio seguirá un camino distinto hasta llegar a la receptora, lo que obliga a emitir en todas direcciones.
Diversity, se utilizan dos antenas separadas para la recepción.
True diversity, duplican además de las antenas, los circuitos de recepción de la señal.

Líneas de transmisión.

Son el sistema de transporte de las señales eléctricas, sirven para interconectar los equipos que procesan la información y llevarla hasta el propio usuario del servicio.

Línea paralela bifilar.
Compuesto por dos conductores paralelos separadas por material dieléctrico que los aisla, a la vez que mantiene la distancia que los separa.
Está indicado cuando las señales de sonido poseen un nivel lo suficientemente grande como para que el efecto del ruido exterior sea inapreciable. Altavoces.

Línea apantallada no balanceada.
Están compuestos por un conductor centra con su cubierta aislante, sobre la que se monta una segunda superficie conductora en forma de malla que recubre el hilo central. Esta malla va conectada a tierra.
Para conectar equipos.

Línea apantallada balanceada.
Máximo nivel de protección.
Se basa en el uso de una línea bifilar balanceada, bien de cables paralelos o trenzados, sobre la cubierta de esta pareja se encuentra una malla conductora que se encarga de mantener aislado el interior del cable de perturbaciones externas, va conectada a tierra.
Para realizar grandes tiradas de cable o la señal tiene poca amplitud.
Micros.
Conectores de audio.

RCA.
Elemento terminal de una línea apantallada no balanceada.

DIN 41524
en desuso.

Jack.
Versiones balanceada y no balanceada.
Balanceada: contacto en el extremo del vástago de conexión, donde se conectará el hilo activo de la línea de transmisión, zona central aparece un anillo que se unirá con el hilo de retorno, en la zona trasera la malla de cable.

XLR
conector más robusto. Profesional.

SPEAK ON.
Salida de muchos amplificadores profesionales de elevada potencia.
Robusto.
Diseñado para llevar elevada potencia a los altavoces