Antonio Lles Yebra I.E.S. Sierra de Guara - Huesca

¿ QUÉ ES EL SONIDO ?

• Cuando hacemos vibrar algo –un diapasón, unas cuerdas, una lengüeta, una columna de aire,…- esa vibración se transmite al aire circundante formando unas ondas de presión que al llegar a nuestros tímpanos los hacen vibrar. Esta vibración del tímpano se transmite hasta el cerebro produciendo una sensación que llamamos sonido.

LA GRÁFICA DE LAS ONDAS SONORAS

• Si registramos sobre el papel la vibración del diapasón obtendremos una línea senoidal en la que definimos:

• La amplitud o distancia desde la línea de reposo hasta la cresta de la onda.

• El periodo o distancia entre dos crestas. Su inverso es la frecuencia.

LA INTENSIDAD

• La intensidad del sonido está relacionada con la amplitud de la onda de presión sonora. Le llamamos también volumen.

• La intensidad del sonido nos permite distinguir sonidos fuertes y débiles.

• Se mide en unidades de presión o más comúnmente en decibelios por ser una unidad de medida que se acomoda más a la forma subjetiva en que el oído humano percibe la intensidad del sonido.

LAS UNIDADES DE INTENSIDAD

dB

Umbral de dolor

Umbral de audición

EL TONO

• Se relaciona con la frecuencia o número de veces por segundo que vibra el elemento que genera el sonido. Le llamamos también altura.

• El tono permite distinguir sonidos agudos (altos) y graves (bajos).• La frecuencia se mide en ciclos por segundo o hertzios (Hz). Los

músicos utilizan los nombres de las notas y octavas.

LAS FRECUENCIAS AUDIBLES Y LOS INSTRUMENTOS

EL TIMBRE

• Las ondas sonoras producidas por instrumentos o voces no son ondas senoidales puras debido a la superposición de los armónicos sobre la onda fundamental. Ello da lugar a diferentes formas de ondas que nos permiten distinguir unos instrumentos de otros. Es lo que llamamos el timbre característico de cada instrumento.

LOS EQUIPOS DE REPRODUCCIÓN DE SONIDO

• Las ondas sonoras pueden convertirse en oscilaciones eléctricas (señal de audio) que pueden transmitirse por cables, por ondas electromagnéticas o almacenarse en diferentes soportes ya sea de forma analógica o digital.

• La función de los equipos reproductores de sonido es volver a convertir esas señales eléctricas en ondas sonoras que reproduzcan lo más fielmente posible el sonido original.

ESTRUCTURA DE BLOQUES DE UN SISTEMA REPRODUCTOR DE SONIDO

Controles

FUENTE DE ALIMENTACIÓN

FUENTE DE

SONIDO

CD, radio, cassette,etc.

ETAPA DE

POTENCIA

Salida de previo, línea, RCA, bajo nivel.

PREVIO Preamplificador

EN EL AUTOMÓVIL CLÁSICO:Instalación básica del radioreceptor

La batería: actúa como fuente de alimentación eléctrica.

El receptor de radio: incluye la fuente de sonido ( sintonizador de radio que recibe la señal captada por la antena ), el previo y la etapa de potencia.

El altavoz: Recibe la señal de audio amplificada y la convierte en ondas sonoras.

LOS SISTEMAS EVOLUCIONAN:La cinta cassette y el sonido estéreo

Antena

Radio-cassette

Se introduce como fuente de sonido el reproductor de cassettes. Se incorpora el sonido estéreo: El sonido se divide en dos canales independientes que se reproducen en dos altavoces diferentes. Al fundirse los dos sonidos durante la escucha se produce una sensación espacial de sonido real. Un mando llamado balance permite compensar el nivel de sonido entre los dos canales izquierdo y derecho.

Antena

Batería

Radio-cassette

Altavoz derecho

Altavoz izquierdo

LOS SISTEMAS ACTUALES:Se incorpora el CD y se desdoblan los canales

• Entre las fuentes de sonido se incluyen los soportes digitales, principalmente el CD.

• Los dos canales izquierdo y derecho del sonido estéreo se desdoblan a su vez en dos canales delantero y trasero que pueden balancearse mediante un mando llamado fader.

LOS SISTEMAS ACTUALES

Esquema eléctrico

4. Mando a distancia en volante

7. Centralita de fusibles y derivaciones

9, 10, 11. Conectores

16. Punto de masa

57. Fuente sonido: Radio-cassette-CD

58. Altavoz anterior derecho (medios-graves)

59. Altavoz anterior izquierdo (medios-graves)

60. Altavoz posterior derecho

61. Altavoz posterior izquierdo

62. Altavoz anterior izquierdo (agudos)

63. Altavoz anterior derecho (agudos)

LAS FUENTES DE SONIDO

• Las fuentes de sonido suministran la señal de audio que habrá de convertirse en ondas sonoras.

• Las utilizadas en el automóvil son sintonizadores de radio analógica ( AM, FM ) o digital ( DAB ), reproductores analógicos ( cassette ) o digitales ( CD, DVD, minidisc, mp3,…).

Toma de antena

Conector DIN Cargador CD

Salidas previo Conector RCA

Conector ISO

LAS CONEXIONES

Cable paralelo polarizado Altavoces

LAS CONEXIONES

Subwoofer activo

Antena

Etapa de potencia y altavoces delanteros

Mando volante

Etapa de potencia y altavoces traseros

Al selector de fuente

Conectores ISO4. + Alimentación permanente

5. Control antena, remoto,…

6. + Luces

7. + Llave de contacto

8. - Masa

1. Altavoz trasero derecho+ 2. Altavoz trasero derecho-

3. Altavoz delantero derecho+ 4. Altavoz delantero derecho-

5. Altavoz delantero izquierdo+ 6. Altavoz delantero izquierdo-

7. Altavoz trasero izquierdo+ 8. Altavoz trasero izquierdo-

EL MONTAJE

LA ANTENA. MONTAJE

La varilla metálica que constituye la antena capta las ondas electromagnéticas que inducen una débil señal eléctrica que ha de ser conducida hasta el receptor de radio.

Las condiciones idóneas de ubicación de la antena son: lo más alta posible, lo más cerca posible del receptor y lo más lejos posible del motor y otras partes de la instalación eléctrica generadoras de parásitos.

El espárrago (1), en contacto con la varilla exterior conduce la señal de radiofrecuencia al interior del vehículo a través del casquillo aislante (2) que impide el contacto con la chapa de la carrocería (masa). La arandela dentada (3) se clava en la pintura asegurando el contacto a masa de la malla del cable coaxial (4) que, gracias a este blindaje, conduce la señal protegida de parásitos hasta el receptor.La arandela plana (5), la arandela antiaflojante (6) y la tuerca (7) aseguran la fijación de la antena.

En el caso de antenas telescópicas, en especial las motorizadas, se requiere mayor espacio y una fijación en la parte inferior por medio de una tira perforada.

TIPOS DE ANTENA

Antena telescópicaAntena interior

Antena automática

Antena de techo Antena amplificada

ANTENA AUTOMÁTICA MOTORIZADA

1. Motor eléctrico 2. Relé de mando 3. Reductor 4.Carrete de cable 5. Tubo guía 6. Varillaje telescópico

REMOTE

ENTRADA ANTENA

COMPROBACIÓN DEL CIRCUITO DE ANTENA

EL ALTAVOZ

• Es el encargado de recibir la señal de audio amplificada y convertirla en ondas sonoras mediante la interacción entre el campo magnético creado por un imán fijo y otro creado por una bobina móvil alimentada por la señal de audio.

• El cono o membrana solidaria con la bobina móvil vibra generando ondas sonoras. La suspensión y el centrador permiten el movimiento controlado del cono.

CARACTERÍSTICAS DE LOS ALTAVOCES

• Tipo: De amplio espectro ( cono sencillo o doble, elíptico, coaxial, multivía, etc.) o de vías separadas (agudos, medios, graves).

• Medidas (mm o “): Diámetro o largo por ancho y profundidad.• Potencia ( w ): Nominal, eficaz o RMS ( que puede soportar de

forma continua) y máxima, de pico o “peak power” ( que puede soportar en instantes puntuales ).

• Respuesta en frecuencia ( Hz ): Rango de frecuencias que puede reproducir un altavoz.

• Sensibilidad ( dB/w/m ): Mide el rendimiento del altavoz al convertir la potencia eléctrica (w) en presión sonora (dB) a una distancia determinada (m).

• Impedancia ( ): Hace referencia al valor óhmico de la bobina del altavoz.

TIPOS DE ALTAVOCES

Elíptico 2 vías 60Hz-22kHz Coaxial 2 vías 80Hz-22kHz

Triaxial 3vías 50Hz-22kHz

Todo rango doble cono

50Hz-19kHz

Subwoofer (muy graves)

20-500Hz

Tweeter (agudos) 5-22kHz

Midrange (medios) 80Hz-5kHz

LOS FILTROS SEPARADORES DE FRECUENCIAS

• Si se utilizan sistemas multivía es necesario instalar filtros ( crossover ) para evitar que a los diferentes altavoces lleguen frecuencias que estos no son capaces de reproducir.

• Su construcción se basa en la diferente impedancia que los condensadores y las bobinas oponen al paso de la corriente según sea la frecuencia de esta.

• Así un condensador conectado en serie con un altavoz dificulta el paso de las frecuencias bajas (graves), facilitando el de las altas (agudos). Parecido efecto produce una bobina conectada en paralelo derivando las frecuencias bajas.

• Al contrario una bobina conectada en serie con un altavoz dificulta el paso de las frecuencias altas permitiendo el de las bajas. Un condensador en paralelo deriva las frecuencias altas.

LOS FILTROS SEPARADORES DE FRECUENCIAS. ESQUEMAS

Filtros separadores de 2 vías

Filtros separadores de 3 vías

CURVAS DE RESPUESTA

FILTRO 2 VÍAS FILTRO 3 VÍAS

Frecuencia de corte

Frecuencias de corte

Filtro paso bajo Altavoz de graves

Filtro paso alto Altavoz de agudos

Filtro paso bajo Altavoz de graves

Filtro paso banda Altavoz de medios

Filtro paso alto Altavoz de agudos

Las curvas de respuesta de los filtros separadores de frecuencia nos permiten ver gráficamente la atenuación que sufren las diferentes frecuencias en un filtro determinado.

ACOPLAMIENTO DE ALTAVOCES

• Como cualquier receptor eléctrico los altavoces pueden conectarse entre sí en serie o en paralelo, obteniéndose la impedancia equivalente mediante las mismas fórmulas que para el acoplamiento de resistencias.

• Al conectar los altavoces hay que respetar las polaridades para una correcta “puesta en fase”. Si trabajan con polaridades contrarias (contrafase) la sonoridad queda amortiguada.

• La impedancia de los altavoces debe coincidir con la impedancia del amplificador para un funcionamiento idóneo.

• Si la impedancia de los altavoces es mayor que la del amplificador este no puede dar toda su potencia pero trabaja sobrado y sin distorsión.

• Si la impedancia de los altavoces es menor que la del amplificador este es forzado a dar más potencia y aumenta la distorsión. Por debajo de una impedancia mínima el amplificador puede dañarse.

MONTAJE DE ALTAVOCES

• Para lograr una buena sonoridad el altavoz debe montarse en un recinto cerrado evitando el cortocircuito acústico.

• La sonoridad obtenida es mayor cuanto mayor es el volumen del recinto cerrado.

• El sistema bass-reflex permite disminuir el volumen del recinto cerrado.

CORTOCIRCUITO ACÚSTICO

UBICACIONES POSIBLES PARA ALTAVOCES

RECINTO BASS-REFLEX

MONTAJE DE ALTAVOCES

• El altavoz debe fijarse sólidamente para evitar vibraciones extrañas.

• La ubicación debe ser tal que haya espacio suficiente y no interfiera con el funcionamiento de otros sistemas.

• El cableado debe realizarse con cable paralelo polarizado (rojo-negro) de sección suficiente o si se quiere mejorar la conductividad emplear cable paralelo de cobre de alta pureza libre de oxígeno.

LOS ECUALIZADORES

• Son dispositivos cuya misión es atenuar o reforzar los diferentes tipos de frecuencias o bandas en que están divididos para adecuar el sonido a las características del recinto y al gusto del oyente.

• Los más habituales utilizados en el automóvil suelen disponer de cinco bandas de frecuencia para poder regular.

LAS ETAPAS DE POTENCIA

• Los amplificadores o etapas de potencia se encargan amplificar las señales de audio para obtener una mayor potencia y mayor calidad del sonido.

CARACTERÍSTICAS DE LAS ETAPAS DE POTENCIA

• Potencia de salida: Nominal, eficaz o RMS (potencia que puede entregar de forma continua sin dañarse) y máxima o de pico.

• Impedancia de salida: Indica cual es la impedancia que deben tener los altavoces conectados a la etapa para que esta trabaje en las condiciones ideales.

• Relación señal-ruido entre el nivel de la señal de audio y el nivel de ruido introducido por el dispositivo.

• Respuesta en frecuencia: Rango de frecuencias que puede amplificar.

• Número de canales de salida: Puede ser de un canal (monofónica), dos canales (estéreo) y cuatro o más canales.

• Filtros: Algunas etapas incluyen interiormente separadores de frecuencias.

LAS CONEXIONES

Altavoz izquierdo

Altavoz derecho

Masa

Activa etapa

Batería +

Entrada nivel alto para conexión a la salida de altavoces

Entradas nivel bajo para conexión a la salida de línea, previo o RCA

DIFERENCIA ENTRE ACTIVO Y PASIVO

Fuente

Fuente

Amplificador

Crossover activo

Crossover pasivo

Crossover pasivo

Amplificador

Amplificador

Frecuencias altas

Frecuencias bajas

Frecuencias altas

Frecuencias bajas

Frecuencias altas

Frecuencias bajas

Frecuencias altas

Frecuencias bajas

PASIVO

ACTIVO

EJEMPLO 1: Etapa de potencia estéreo con dos canales

EJEMPLO 2: Etapa de potencia de dos canales funcionando como monoaural con un altavoz de graves

conectado en puente y un filtro activo

EJEMPLO 3: Etapa de potencia estéreo con dos altavoces de agudos y uno de graves conectado en puente. Filtros

pasivos: bobina para graves y condensadores para agudos

EJEMPLO 4: Filtro activo que alimenta dos etapas de potencia, una para agudos y medios y otra para graves.

Filtros pasivos para separar medios y agudos.

EJEMPLO 5: Etapa de 4 canales. Dos canales (estéreo) para los altavoces de medios y agudos y los otros dos funcionando

como monoaural para un altavoz de graves conectado en puente. Filtros pasivos para separar medios y agudos.

EJEMPLO 6: Etapa de potencia de 5 canales. Estéreo 2x2 más un canal mono para los graves. Filtros

pasivos para separar medios y agudos