ELECTRO-ACÚSTICA Técnico en Sonido para Audiovisuales y Espectáculos

La presente obra expone diversos conceptos relativos a la acústica, sistemas de redes, electrónica y electricidad, los cuales se estudian en el curso de Sonido para Audiovisuales. Se muestran los cables y conectores más usados por los profesionales del sonido; asimismo, en el anexo de este libro aparece una serie de recomendaciones acerca del ensamblaje de dichos cables y conectores.

En general, la presente obra aborda los conceptos de la electroacústica desde una perspectiva práctica que será de gran utilidad a los docentes para la exposición de ejemplos y la aplicación de ejercicios prácticos de laboratorio, así como la resolución de problemas y ejercicios sencillos en el aula.

Los primeros capítulos proporcionan las bases para que posteriormente se consiga una mayor comprensión de los temas concernientes a los altavoces, audio digital y etapas de potencia. La seguridad e higiene también toman relevancia en este texto, especialmente respecto a las medidas de prevención electroacústicas y eléctricas; para tal efecto se presenta la legislación y normativa más importante y actualizada.

VENTAJAS

• Cada capítulo cuenta con notas complementarias que proporcionan información relevante y ejemplos que ilustran los temas explicados.

• Contiene un anexo que da cuenta de los cables y conectores usados comúnmente en el ámbito profesional, así como recomendaciones sobre el ensamble de éstos.

• Al final del libro aparece una sección con ejercicios ordenados por capítulo con su correspondiente solucionario con el objetivo de dar solidez a lo aprendido a lo largo de éste.

CONOZCA

• Los principales aspectos de electricidad que deben tomarse en cuenta en las instalaciones de sonido, así como las técnicas de conexión de cuadros de acometida provisionales a bordas de distribución eléctricas fijas y a generadores móviles de corriente eléctrica.

• Los conceptos básicos y medidas del sonido, así como los dominios energéticos de la información sonora.

• Los tipos y características de los altavoces y cajas acústicas.

APRENDA A

• Identificar las características de los circuitos amplificadores de clase A, B, C, D y sus derivados.

• Medir y calcular la ganancia de tensión de un amplificador.

• Aplicar medidas de seguridad en la medición de parámetros eléctricos.

DESARROLLE SUS HABILIDADES PARA

• Diferenciar y ensamblar los diversos cables y conectores utilizados en diferentes tipos de cableados.

• Realizar un conexionado de resistencias y altavoces de alta y baja impedancia.

• Levar a cabo un cálculo eléctrico de líneas con base en los tres parámetros principales.

A QUIÉN VA DIRIGIDO

La presente obra está dirigida a todo lector interesado en el área relativa al audio, específicamente en la electroacústica.

CONTENIDO

¿A quién va dirigido el libro? ………………………………….5

Convenciones generales ………………………………………….5

Capítulo 1

Electricidad e instalaciones ………………………………….15

1. Introducción ………………………………………………………15

2. Fundamentos de electricidad para

instalaciones de sonido …………………………………….16

Estructura atómica de la materia. Conductores y aislantes

eléctricos. Conceptos de energía y potencia ………………………16

Tensión, resistencia e intensidad. Ley de Ohm ………………….21

Corriente continua, alterna, monofásica y trifásica ……………25

Generación, transporte y distribución eléctrica. …………………30

3. Acometidas eléctricas e identifi cación de

medidas de fases y neutro ………………………………..32

4. Medidas eléctricas de continuidad, tensión,

resist. e impedancia en una inst. de sonido ……….37

Medidas de continuidad ……………………………………………………37

Medidas de tensión ……………………………………………………………38

Medidas de resistencia e impedancia ………………………………..39

5. Técnicas de conexión de cuadros de acometida

provisionales a bornas de distribución eléctricas

fi jas y a generadores móviles de corriente

eléctrica …………………………………………………………….40

Inst. generadoras de Baja Tensión: grupos electrógenos ……46

6. Cálculo eléctrico de líneas. …………………………………49

Cálculo eléctrico de líneas …………………………………………………50

Ruido eléctrico e interferencias causadas por la electricidad. .56

7. Seguridad en las instalaciones eléctricas, en su

comprobación y en su manipulación …………………58

Contacto directo ……………………………………………………………….58

Contacto indirecto ……………………………………………………………..60

Electroacústica

8. Toma a tierra ……………………………………………………..60

9. Protección de las personas ante la electrocución.

Funcionamiento del diferencial. ………………………..65

10. Protección de la instalación eléctrica.

Funcionamiento de los magnetotérmicos. ………..67

11. Medidas de seguridad en la medición de

parámetros eléctricos. ………………………………………71

12. Normativa y normalización ……………………………..73

Capítulo 2

Componentes pasivos ………………………………………….79

1. Introducción ………………………………………………………81

2. Resistencia. El altavoz como elemento resistivo ..82

3. Conexionado de resistencias y altavoces en baja

impedancia. ………………………………………………………86

Serie …………………………………………………………………………………..87

Paralelo ……………………………………………………………………………..87

Mixto …………………………………………………………………………………88

4. Alta impedancia o líneas de 100 V ……………………..94

Atenuadores pasivos …………………………………………………………99

Atenuadores resistivos ………………………………………………………99

Atenuadores inductivos …………………………………………………..100

5. Otros elementos pasivos o elementos de

almacenamiento, condensadores y bobinas ……..101

El condensador ………………………………………………………………..101

La bobina ………………………………………………………………………..106

Capítulo 3

Principios físicos de sonido y medidas ……………..109

1. Conceptos básicos del sonido …………………………..111

Defi nición de sonido. Ondas sonoras ………………………………111

Presión, período, frecuencia y longitud de onda ……………..112

Fase………………………………………………………………………………….115

Propagación y velocidad del sonido ………………………………..117

Oído humano. Curvas isofónicas …………………………………….118

Enmascaramiento …………………………………………………………….122

Parámetros musicales del sonido …………………………………….123

2. Medida del sonido …………………………………………..130

El decibelio (dB), usos y formas ……………………………………….130

Sonómetros y otras herramientas …………………………………….137

Vúmetros, picómetros, fasímetros ……………………………………145

3. Dominios energéticos de la información sonora.

Unidades de medida. Señales de test ……………….159

Capítulo 4

Componentes activos. Amplifi cación …………………167

1. Introducción …………………………………………………….169

2. Elementos activos. Válvulas de vacío y

transistor. …………………………………………………………171

Válvulas de vacío …………………………………………………………….171

Dispositivos de estado sólido. El transistor ……………………..177

Eterna disputa: ¿amplifi cadores de válvulas o

transistores? …………………………………………………………………….181

3. Características de los circuitos amplifi cadores

de clase A, B, C, D y sus derivados …………………..183

Amplifi cador de clase A …………………………………………………..183

Amplifi cador de clase B …………………………………………………..184

Amplifi cador de clase AB ………………………………………………..186

Amplifi cador de clase C …………………………………………………..187

Amplifi cador de clase D …………………………………………………..188

4. Características de los amplifi cadores ……………….189

5. Preamplifi cación y amplifi cación de tensión ……194

6. Medida y cálculo de la ganancia de tensión de

un amplifi cador ……………………………………………….195

Capítulo 5

Altavoces …………………………………………………………….199

1. Introducción a los altavoces …………………………….201

Descripción general …………………………………………………………202

Tipos de altavoces ……………………………………………………………203

Características de los altavoces ………………………………………..206

2. Altavoces electrodinámicos …………………………….214

3. Cajas acústicas ………………………………………………..218

Montaje en pantalla infi nita ……………………………………………..222

Montaje en caja cerrada simple ………………………………………..223

Caja con Bass-Refl ex ………………………………………………………..224

Caja con radiador pasivo …………………………………………………226

Laberinto acústico ……………………………………………………………226

Otras consideraciones sobre el diseño de cajas acústicas …227

4. Circuitos de fi ltrado y crossover ………………………..228

Activos o pasivos …………………………………………………………….229

Número de vías ……………………………………………………………….232

Frecuencia de cruce o transición ………………………………………233

Orden y pendientes de los fi ltros……………………………………..233

5. Diseños alternativos de altavoces y cajas. ………..240

Difusores, trompetas o bocinas ……………………………………….240

Guía ondas ………………………………………………………………………241

Altavoces coaxiales o elípticos …………………………………………242

Caja Paso Banda ………………………………………………………………243

6. Tipología de fi ltros …………………………………………..244

Butt erworth ……………………………………………………………………..245

Bessel……………………………………………………………………………….245

Chebyshev ……………………………………………………………………….246

Linkwitz -Riley …………………………………………………………………247

Filtros Shelving ……………………………………………………………….248

Filtros Notch ……………………………………………………………………249

Capítulo 6

Analógico/Digital ……………………………………………….251

1. Introducción ……………………………………………………253

2. Dinámica de la señal de audio analógica …………254

Rango dinámico y relación señal-ruido ……………………………254

Valores de la señal ……………………………………………………………257

3. Características espectrales de la señal de audio. 259

Ancho de banda ……………………………………………………………..259

Frecuencia fundamental y armónicos ………………………………260

4. Características temporales de la señal de audio .260

Ataque ……………………………………………………………………………..261

Decaimiento …………………………………………………………………….261

Sostenimiento ………………………………………………………………….262

Relajación ………………………………………………………………………..262

Fase………………………………………………………………………………….266

5. Nivel de micro, línea y carga ……………………………267

6. Conversión analógica digital CAD basada en

PCM ………………………………………………………………..269

7. Distorsión producida por la cuantifi cación de

la señal digitalizada …………………………………………274

8. Conversión analógica digital CAD basada en

DPCM y ADPCM …………………………………………….275

Capítulo 7

Redes de datos/Audio …………………………………………279

1. Introducción …………………………………………………….281

2. Estándares y protocolos de transmisión entre

los sistemas y equipos de audio digitales …………282

AES/EBU …………………………………………………………………………283

MADI ………………………………………………………………………………288

Ópticos …………………………………………………………………………….290

SPDIF ……………………………………………………………………………………………………… 290

3. Interfaces de control de comunicación más

comunes …………………………………………………………..291

SPDIF ………………………………………………………………………………291

RS-422 ……………………………………………………………………………..293

RS-485 ……………………………………………………………………………..294

CAN Bus………………………………………………………………………….295

IEEE 1394 (Firewire) …………………………………………………………296

USB ………………………………………………………………………………….297

Thunderbolt ……………………………………………………………………298

4. Protocolos de redes ………………………………………….299

Topologías de redes …………………………………………………………299

Capas OSI ………………………………………………………………………..301

TCP/IP ……………………………………………………………………………..304

5. Redes de audio ……………………………………………….306

EtherSound …………………………………………………………………….306

Ventajas de la tecnología EtherSound……………………………………………………… 307

CobraNet …………………………………………………………………………308

Características de CobraNet …………………………………………………………………… 316

Dante ……………………………………………………………………………….316

6. Montaje de redes digitales para sistemas

de audio …………………………………………………………..319

Pasos para confi gurar una red Ethernet …………………………..319

Pasos para confi gurar una red Dante ……………………………….324

Cables y conectores …………………………………………….325

1. Introducción …………………………………………………….327

2. Cableado de electricidad ………………………………….328

Plug de corriente ………………………………………………………………329

Powercon …………………………………………………………………………..330

Tirada de corriente convencional con schuko

macho-hembra. ……………………………………………………………….330

Regleta convencional con schukos …………………………………….331

Manguera harting-schukos ………………………………………………..331

Distribuidores CETAC-schukos ………………………………………..332

CETAC monofásico ………………………………………………………….333

CETAC trifásico ……………………………………………………………….333

Camlock ……………………………………………………………………………334

3. Cableado de carga ……………………………………………334

Cable paralelo de audio …………………………………………………..334

Speak-on ……………………………………………………………………………335

Otros ……………………………………………………………………………….336

4. Cableado de señal analógica ……………………………336

XLR ………………………………………………………………………………….336

TS y TRS ………………………………………………………………………….337

RCA …………………………………………………………………………………339

Minijack …………………………………………………………………………..340

Bantam …………………………………………………………………………….341

Otros ……………………………………………………………………………….341

5. Cableado de señal digital …………………………………342

UTP, FTP y STP ……………………………………………………………….342

Cables coaxial y triaxial. Conectores BNC, F y RCA ………..343

Ópticos …………………………………………………………………………….344

USB ………………………………………………………………………………….345

Firewire …………………………………………………………………………….346

Otros ……………………………………………………………………………….346

6. Señal balanceada, no balanceada,

estereofónica y monofónica ……………………………..346

7. Herramientas y consejos de uso ……………………….351

Uso de adaptadores y conversores …………………………………..351

Tester y comprobadores de cables …………………………………….352

Soldador de estaño, estaciones de soldadura y

crimpadoras …………………………………………………………………….353

Bibliografía y fuentes de información ……………….357

Ejercicios ………………………………………………………361

Ejercicios propuestos …………………………………………..363

Solucionario ………………………………………………………..409