Micrófonos, Conexiones Y Electronica

I.E.S. TORRE DE LOS HERBEROS DOS HERMANAS

DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA Profesor: Juan José Martín Márquez Dos Hermanas 04 de octubre de 2003

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Unidad didáctica 2: Electroacústica. Micrófonos.

Micrófonos: Es un transductor electroacústico que transforma ondas sonoras en señales eléctricas. Recibe la presión sonora en su membrana o diafragma, y la envía sobre un convertidor mecánico-eléctrico que la transforma en señal eléctrica. Si no hay sonido, no se genera señal eléctrica. Esta señal, una vez manipulada de manera conveniente, se puede volver a escuchar por medio de altavoces o auriculares. Varias son las características que se pueden encontrar y valorar a la hora de seleccionar un micrófono; entre las principales se distinguen:

• Sensibilidad. • Directividad. • Fidelidad o Respuesta en frecuencia. • Impedancia interna. • Ruido de fondo.

La Sensibilidad: nos indica la capacidad de un micrófono para captar sonidos débiles, de poca intensidad. Es la presión sonora que hay que ejercer sobre el diafragma para que nos proporcione una señal eléctrica; es evidente, que cuanto más alejada se encuentre la fuente sonora del micrófono, menor será la señal a la salida del mismo. La sensibilidad de un micrófono cualquiera se mide a frecuencia de 1.000Hz y se expresa en milivoltios por Pascal ) mV/Pa. Tensión V Sensibilidad = ---------------- s = ------- Pascal Pa No es conveniente, que la sensibilidad de un micrófono sea inferior a 1 mV/Pa Directividad: Es la característica que nos muestra la ganancia del micrófono dependiendo de la dirección de donde provenga el sonido, es decir que variará la sensibilidad del micrófono en función de la dirección de donde proceda la fuente sonora. La directividad de un micrófono se representa mediante los diagramas polares. Según su directividad, los micrófonos se clasifican en: unidireccionales, bidireccionales y omnidireccionales. Fidelidad o Respuesta en frecuencia: Indica la variación de la sensibilidad respecto de la frecuencia, ya que la señal de salida del micrófono, debe de ser lo más igualada posible en frecuencia y en amplitud a la que se posee en la entrada del mismo. Esta característica se realiza en todo el espectro audible del ser humano, aproximadamente entre 20Hz y 20.000Hz. Los micrófonos de mayor fidelidad son los de condensador.

DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA Profesor: Juan José Martín Márquez

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Gráfico de respuesta en frecuencia de un micrófono Impedancia interna: Es la resistencia propia del micrófono y depende del material y de la técnica de su construcción. Es conocida también como Impedancia de salida. Los micrófonos pueden ser de baja y de alta impedancia. Los de baja impedancia son los más habituales y su valor se sitúa entre los 200 y 600 ohmios, siendo estos valores referidos para una frecuencia de 1.000Hz. Es importante a la hora de conectar un micrófono a una etapa amplificadora que la impedancia de salida del micrófono sea igual al impedancia de entrada del amplificador, con el fin de que se pueda producir la máxima transferencia de señal de uno a otro, obteniéndose con ello mejores resultados en la amplificación. En baja impedancia se podrán emplear cables largos sin problemas, mientras que en altas no, porque provocarían pérdidas por efecto capacitativo. Los micrófonos se suelen clasificar de acuerdo con su impedancia en dos grandes grupos:

Micrófonos de alta impedancia. Son aquellos que tienen una impedancia superior a

1000 Ω, con una tensión de salida aproximadamente 10 o 30 mV, pero entregan muy poca corriente. Micrófonos de baja impedancia: Son todos aquellos cuya impedancia es inferior a

los 600 Ω y su tensión de salida oscila entre 0,3 y 2 mV, pero con mayor corriente de salida.

Ruidos de fondos: Todas las fuentes de señal producen un ruido de fondo propio generado por diversas causas en su interior. Los criterios de valoración del ruido producidos por los micrófonos son los que afecta a aquellas frecuencias que son audibles es decir, las comprendidas entre 20Hz y 20.000Hz, despreciando aquellas que no la son. Para que exista una buena relación S/R la señal de entrada debe ser muy grande comparada con la señal de ruido, por lo que dicha relación será también elevada. Los fabricantes entregan la relación entre estos valores expresados en decibelios.


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Ejemplo: Tomamos un micrófono de bobina móvil con una sensibilidad de 2mV. El ruido introducido es de 0,26µV. La relación señal/ruido se obtiene divid iendo la sensibilidad entre el ruido:

760000026,0

226,02

/ ===V

mVRS

µ

Si lo expresamos en decibelios: dBdB 777600log20 ==

Como relación señal ruido se considera un valor aceptable de 60 dB Distorsión: La distorsión está formada por el conjunto de señales que aparecen en la salida de un sistema y que no estaban presente a la entrada. Estas señales que van a modificar el contenido de la señal útil de salida, deformándola, están originadas porque el sistema no actúa linealmente sobre la señal de entrada. Algunos fabricantes proporcionan la Linealidad, que es la cualidad de un micrófono para proporcional una tensión de salida proporcional a la presión ejercida sobre su diafragma. Se considera como límite de distorsión armónica total (TDH) el 1% para la banda de frecuencias comprendidas entre 200 y 8500 Hz y para un presión ejercida sobre su diafragma de 10 Pa. Clases de micrófonos: Varias son las clasificaciones que se pueden hacer sobre los micrófonos, según su construcción, según su funcionamiento y según su directividad, etc. En este tema solo se harán dos clasificaciones en este apartado. Clasificación de los micrófonos según su construcción: La cápsula microfónica es la que recoge el sonido. Emplear diferentes técnicas de construcción provocará diferentes formas de convertir la presión sonora en señal eléctrica. Según el proceso utilizado para su fabricación diferenciamos varios tipos de micrófonos, estos son:

• Micrófonos de carbón. • Micrófonos de cristal o piezoeléctricos. • Micrófono dinámico o de bobina móvil. • Micrófono de condensador. • Micrófono electret.

Micrófono de carbón: Fue el primer micrófono que se creo y se empleo durante mucho tiempo para la transmisión de la palabra. Tiene una calidad baja, y un coste bajo también, por eso son rentables en determinadas aplicaciones (porteros Electrónicos,


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telefonía). Por el contrario también presenta inconvenientes, como el tamaño, fidelidad, y ruido de fondo. Está formado por granos de carbón tratados térmicamente y situados en un recipiente metálico de reducidas dimensiones, y un electrodo móvil que cierra la cavidad de la caja y que es solidario a un diafragma. Cuando sobre el diafragma no inciden las ondas sonoras los granos de carbón están en reposo y su resistencia es constante, por lo tanto la corriente que recorre el primario del transformador también lo es y no induce ninguna tensión en el secundario del mismo.

En cambio cuando sobre el diafragma inciden las ondas sonoras presionándolo, este se mueve hacia dentro y hacia fuera a la frecuencia correspondiente. Al variar la presión en los granos de carbón su resistencia también varía y con ella la corriente a través del primario del transformador, la cual induce una tensión alterna en su secundario a la frecuencia o frecuencias del sonido recibido. Para su funcionamiento se necesita una fuente de tensión continua. Un inconveniente que se puede encontrar en este tipo de micrófono es que el carbón en su desplazamiento puede provocar ruidos y, además, que estos granos de carbón pueden soldarse entre sí por la formación de arcos internos, reduciendo con ellos la sensibilidad del micrófono. Micrófono de cristal o piezoeléctrico: Basan su funcionamiento en efecto piezoeléctrico que presentan algunos materiales (sales de Rochélle, cuarzo). Cuando se les hace vibrar o se les aplica una fuerza entre sus caras, aparece entre éstas una tensión eléctrica que es variable y proporcional a dicha prisión aplicada. Estas tensiones serán la señal eléctrica que proporcione este tipo de micrófonos. Constan de una cápsula que contiene una placa bicristal sujeta por tres puntos. En su extremo libre lleva una barrita rígida unida al cono del diafragma. Al moverse el diafragma, debido a la presión sonora, se mueve el cristal por su lado libre provocando la señal eléctrica de salida del micrófono. Al tener alta impedancia de salida (1MΩ), necesita una adaptación de ésta, y en la actualidad no se fabrican por su elevado precio. Tampoco disponen de una característica


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muy lineal de frecuencia, es más bien irregular. Además se alteran sus propiedades con la temperatura.

Micrófono dinámico o de bobina móvil: Son similares constructivamente a los de carbón. En este caso se sustituye los granos de carbón por una bobina situada en un estrecho entrehierro anular entre los polos de un imán. Al incidir las ondas sonoras en la membrana, ésta hará que se desplace la bobina dentro del campo magnético; cuanto mayores sean estos desplazamientos mayor será también la tensión generada por la bobina cuya amplitud depende de los sonidos captados por el micrófono y cuya frecuencia depende también de la de éstos.

Su impedancia es baja (150 a 600 ohmios), esto permite que se puedan emplear con cables largos y conectarlos a cualquier sistema sin tener problemas de adaptación de impedancia. Son micrófonos muy robustos, por ello se emplean en exteriores, y tienen un coste bajo. Su sensibilidad no es muy inferior a la de otros micrófonos. Además, permite un margen de frecuencias muy amplio (entre 20 y 20.000 Hz). Por todas estas ventajas son los más utilizados en la actualidad.


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Micrófono de condensador: Es de tipo electroestático, está formado por dos láminas muy próximas entre sí (aproximadamente 25 micras), las cuales forman un condensador, siendo una de ellas fija y la otra que es de duralumnio y va unida al diafragma, por lo que es móvil. El condensador así formado por las dos láminas, se conecta en serie a una alimentación exterior de corriente continua y a una resistencia. Mientras no se emite ningún sonido, el condensador se encuentra cargado a un determinado potencial, y por tanto no circula corriente. Cuando el sonido aparece, la membrana variable oscila por efecto de la presión, y se acerca o aleja de la membrana fija, por lo que el condensador variará de capacidad y se carga más o menos en función de estas variaciones, creando una corriente también variable que circula por la resistencia y produciéndose al mismo tiempo una caída de tensión en la misma, siendo estas variaciones de tensión de forma similar a las producidas por la fuente sonora.

El Principal problema que plantea estos micrófonos es la necesidad de alimentación eléctrica. Existen dos formas de alimentación: AB y PHANTOM, siendo esta última la más habitual. Su tensión de alimentación está comprendida entre 12 y 48 voltios de corriente continua, aunque algunos micrófonos emplean pilas de 9 Voltios. Esta alimentación se puede realizar mediante fuentes de corriente continua o mesas de mezclas y equipos que suministran esta tensión, usualmente de 48 voltios. Un segundo problema es la adaptación de impedancias. La impedancia que presenta es micrófono es muy elevada, por ello se le inserta un preamplificador adaptador de impedancia que proporciona una impedancia de salida de unos 200 ohmios. Si no se dispone de este adaptador no se pueden usar cables de más de un metro de longitud porque crearían pérdidas en la transmisión.


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La distorsión que produce es mínima y no presenta ruidos de fondo. Son delicados, debiendo se preservado del polvo y la humedad. Son caros y su uso está restringido a estudios. Micrófono electret: Aunque es del tipo electroestático como el micrófono de condensador, utiliza una polarización propia para su funcionamiento. Está constituido por una membrana de policarbonato fluorado de 5µm de espesor y metalizada por su parte exterior haciendo las funciones de electrodo móvil. En su interior se encuentra la parte fija constituida por una placa metálica con unas perforaciones con fondo, de manera que así aumentamos la capacidad del condensador. La placa fija es un polímero (material plástico) llamado electret que ha sido sometido a una polarización en su fabricación, es decir, está cargado eléctricamente, manteniendo el campo eléctrico necesario para que funcione este tipo de micrófono.

Su sensibilidad es independiente de la superficie de la membrana. Como sus dimensiones son muy reducidas, disminuye también la capacidad del mismo, por lo que se aumenta la resistencia R para mantener la constante de tiempo del condensador y así


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disminuir la pérdida en las bajas frecuencias. Con ello lo que ocurre es que aumenta el ruido térmico en el micrófono siendo la relación señal/ruido menor que en micrófono de condensador. Necesitan un preamplificador que adapta las impedancias, y que aguarda en su interior la pila. A diferencia de los micrófonos de condensador, éstos son poco sensible a la humedad y a los cambios de temperatura, por lo que se pueden emplear en exteriores. Su impedancia es mayor que la de los micrófonos de condensador (1.000 a 1.500 ohmios) y su coste es bajo. Tienen una respuesta en frecuencia aceptable, para ciertos usos entre 50 1 15.000Hz. El micrófono electret es considerado un micrófono de propósito general.

Distintos encapsulado de micrófonos tipo Electret todos ellos llevan un preamplificador en su interior.

Encapsulado de micrófonos tipo Electret no preamplificados.


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Clasificación de los micrófonos según su directividad: Hay tres tipos fundamentales (unidireccionales, bidireccionales y omnidireccionales), y combinaciones de éstos. Micrófonos unidireccionales: Sólo recogen sonidos frontalmente. Su sensibilidad para sonidos de procedencia frontal es máxima, disminuyendo esta según varía el ángulo de incidencia en el diafragma, e incluso llegando a ser nula para los sonidos recibidos por su parte posterior. Son los más empleados y son ideales cuando se tienen problemas de realimentación acústica (Efecto Larsen), caracterizado por el conocido pitido en los altavoces.

Micrófono bidireccional: Tiene la máxima sensibilidad cuando la fuente sonora está situada al frente o en la parte posterior dl micrófono, quedando muy atenuada su respuesta con los sonidos que proceden de otras direcciones. En su construcción la membrana permite que sea accesible por dos caras por las que incide la presión sonora.

La curva característica de su directividad tiene forma de corazón, por lo que se denomina de tipo cardioide.

Se utiliza en lugares donde los interlocutores están situados a ambos extremos del micrófono, es decir en lugares opuestos. Con él se soluciona el problema de retroalimentación acústica si los altavoces están situados en los extremos de la sala.


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Micrófono omnidireccional: Es el que capta la señal acústica que procede de cualquier dirección, es decir 360º alrededor del diafragma, aunque haciéndolo dentro de una tolerancia. En este tipo de micrófonos la respuesta es mejor para las frecuencias altas que para las bajas cuando la fuente de sonido está situada en el eje de simetría de la membrana receptora, disminuyendo esta característica cuanto mayor sea el ángulo de incidencia. En cambio para frecuencias bajas la respuesta es aceptable en cualquier dirección. Son ejemplo de este tipo de micrófono los que llevan en la solapa los presentadores de TV (Electrec).

Micrófono de interferencia o de cañón: Son los micrófonos siperdireccionales por excelencia y están concebidos para poder captar un sonido determinado, eliminando todos los demás que se producen en su entorno. Se conocen como micrófono de cañón y consta de un largo tubo con rejillas que recogen todos los sonidos que llegan fura del eje principal para conducirlo a su parte posterior para atenuarlo fuertemente, lo que evitará que todos los sonidos captado fuera de su eje principal, lleguen hasta el diafragma. Son muy utilizados por los reporteros de noticias para la grabación de sonidos en la naturaleza y en los rodajes de cine y televisión. Cuando se prevé su uso en exteriores, se coloca dentro de un forro de pelo antiviento alargado, de paredes gruesas con aspecto de un cañón de escopeta. Todas las versiones de este tipo de micrófono, suelen tener una buena captación a frecuencias graves. Micrófono sin hilo o inalámbrico: Un sistema de micrófono inalámbrico (sin hilos) consta de un conjunto compuesto por dos bloques, un micrófono normal y un transmisor de FM (Frecuencia Modulada) o UHF. Este transmisor puede estar incluido dentro de la propia carcasa del micrófono o como unidad independiente a la que se

Es recomendable este tipo de micrófonos para captación de sonido ambiente y en aquellos lugares donde no existan problemas de retroalimentación acústica o efecto Larsen


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conecta éste, del cual sale una antena corta de hilo flexible que cuelga del mismo y que transmite la señal a un receptor diseñado para recibir la señal de un determinado transmisor que convertirá la señal de radio en señal de audio. Cada receptor es capaz de recibir sólo una determinada frecuencia a la que se encuentran ajustados. La frecuencia de transmisión de estos micrófonos (profesionales( está entre 175 y 200 MHz. Se pueden utilizar varios micrófonos inalámbricos que emitan cada uno en su propia frecuencia y su propio receptor,. Pero para que no existan interferencias entre ellos, debe existir una separación mínima entre frecuencias de 0,2 MHz. Simbología: En este apartado se indican los símbolos empleados para identificar los diferentes micrófonos.

Micrófono en general

Micrófono de carbón

Micrófono de bobina movil

Micrófono de condensador

Micrófono piezoeléctrico

Conexionado de los micrófonos: Los micrófonos pueden transmitir las señales que reciben de dos formas: usando cables o por medios inalámbricos. Habitualmente los micrófonos tienen un conector tipo XLR macho, al cual conectaremos un cable que disponga, en un extremo, de un conector XLR hembra y, en el otro, el conector que necesite el equipo al cual le vayamos a conector el micrófono (generalmente XLR o jack). Hay micrófonos, sobre todo de baja calidad, que tienen ya el cable incorporado y suelen presentar un conector tipo jack. Los micrófonos que no necesiten alimentación externa y se conecten a jack monofasico por su otro extremo, precisarán que los pines 1 y 3 del conector XLR se unan a la malla del cable, y de aquí a la masa del conector jack (monofásico) del otro extremo. Si el conector es XLR, cada uno de sus tres pines se habrá de unir al mismo cable en ambos extremos. Si requieren alimentación y la ofrece el equipo al que lo vamos a conectar, no uniremos estos pines del conector, ya que la alimentación necesitará que no estén puenteados. Hay que recordar que la señal de audio que envía un micrófono es monofásica y su transmisión también lo es.


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Si analizamos la distribución de las señales de audio, vemos que es de suma importancia para la calidad de la transmisión de la señal en las instalaciones de micrófonos, los principios básicos de las líneas balanceadas y no balanceadas. Línea no balanceada: También llamada asimétrica se usa normalmente en los equipos de cuadros domésticos. Consiste en la instalación de un camino de ida y otro de retorno para la señal de audio. Para el camino de ida se emplea el hilo vivo de un cable coaxial, y para el retorno, la malla exterior o blindaje que cubre el cable de ida, y que va conectado al chasis o masa. De esta forma, prácticamente ninguna interferencia eléctrica procedente del exterior afecta al conductor central. Si la interferencia es un campo magnético, el problema es diferente, ya que la maya se comporta como un conductor y no como un blindaje. El efecto de la malla evita considerablemente las interferencias, pero no las elimina totalmente. Por este motivo, cuando la línea no balanceada se utiliza para llevar una señal de audio a escasos metros 6 o más, las interferencias que se producen son considerables. Las líneas no balanceadas no son aptas para cables largos.

Ejemplo de línea no balanceada con amplificador de entrada asimétrica.

Líneas balanceadas: las líneas balanceadas, también llamadas simétricas, rechazan de manera más eficiente las interferencias que las líneas no balanceadas.

Conexión típica de un micrófono


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El conductor utilizado en una línea balanceada tiene dos vivos activos y una malla, utiliza un activo para la ida y otro activo para el retorno y la malla como pantalla. El previo debe de disponer de entrada simétrica formada por un amplificador diferenciar, es decir, formando por las entradas una + y una -, amplificando únicamente la diferencia entre ambos.

Ejemplo de línea balanceada con amplificador de entrada simétrica.

vivo Jack6.3mm mono malla Micrófono

Conexión con Jack no balanceado. vivo

malla

Conexión con XLR no balanceada. vivo

malla


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Conexión can Jack línea balanceada.

Conexión con XLR línea balanceada.

Adaptación de impedancias: Comprobar que la mayor transferencia de energía entre dos circuitos eléctrico ocurre

cuando la impedancia de salida del circuito uno es igual a la impedancia de entrada del circuito 2. En un circuito como el de la figura, donde el circuito 1 está formado por un

generador de señal con una impedancia de salidas igual a R 600 Ω y el circuito 2 una resistencia de impedancia Z. La Tensión de salida del generador es de 3 Voltios. La mayor transferencia de energía entre el generador y la Resistencia Z cuando esta última sea de valor igual a R es decir 600Ω. Hagamos los cálculos para tres supuesto; 1º que la impedancia Z sea mucho menor

que R.

En este caso 600=R Ω 60=Z Ω

mAV

ZRVg

Itotal 54,46603 ==

+=

mVItotalRVR 27254,460 =×=×=

mWItotalVgWR 23,154,4272,0 =×=×=

2º supuesto Z igual a R En este caso 600=R Ω 600=Z Ω

XFG1 R

600ohm

Z60ohm


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mAV

ZRVg

Itotal 5,212003 ==

+=

VItotalRVR 5,15,2600 =×=×=

mWItotalVgWR 75,.35,25,1 =×=×=

3º supuesto Z menor que R En este caso 600=R Ω 6000=Z Ω

mAV

ZRVg

Itotal 45,066003 ==

+=

VItotalRVR 7,245,06600 =×=×=

mWItotalVgWR 23,.145,07,2 =×=×=

La máxima transferencia de energía ocurre en el segundo supuesto cuando R es igual a Z. Consideraciones sobre el uso de los micrófonos: Antes de adquirir un micrófono, es conveniente analizar el local donde debe de estar instalado, así como el equipo al que debe estar conectado. Se procederá a comprobar las características estudiadas y determinar que son las requeridas en cada caso para el buen funcionamiento del equipo y sonorización deseada del local. A continuación se examinará su robus tez, forma y dimensiones. Por último, comprobaremos que su precio está dentro de la1 relación calidad/precio que se desea. Antes de adquirir un micrófono es conveniente analizar algunas cuestiones para conseguir el máximo rendimiento en cuanto a la instalación de sonido.

• Local donde se va a realizar la instalación de sonido y sus condiciones acústicas. • Localización de los altavoces. • Gráfica de respuesta en frecuencia del micrófono. • Directividad del mismo. • Sensibilidad del micrófono. • Impedancia en ohmios y acoplamiento y compatibilidad con el equipo que se va

a utilizar. • Si funciona con tensión de batería o de la red. • Sensibilidad al viento y protección para ello. • Relación señal/ruido.


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• Robustez del micrófono. • Tamaño y peso del mismo. • Posibilidad de adaptadores de apoyo. • Garantía del fabricante. • Relación calidad/precio comparándolos con otros fabricantes.

COMPROBACIÓN DE UN MICRÓFONO: Para comprobar un micrófono, lo primero que debemos conocer es de qué tipo es, ya que este aspecto determinará que apliquemos un método u otro para su verificación. La mejor forma de comprobarlos es conectar éstos a un amplificador y observar si reproducen la señal que captan. Si el micrófono es dinámico, se puede comprobar la continuidad de su bobina con un polímetro en la función de resistencia. Siempre que nos encontremos con micrófonos averiados, el primer paso a seguir consiste en comprobar las conexiones de sus hilos y las clavijas para conectarlos al amplificador.

Estudio de la directividad de micrófonos Objetivos: Extraer experimentalmente la curva de directividad de un micrófono, al tiempo que se adquieren destrezas en el manejo de instrumentación y técnicas de medidas. Material necesario:

• Generador de señales de audio. • Dos amplificadores o uno con dos canales. • Altavoz. • Una carga de audio (8 ohmios) • Auriculares de protección acústica. • Un micrófono direccional con pie. • Equipo de medida (osciloscopio o milivoltímetro.

Proceso operativo: Monta el sistema el sistema de medida de la figura, en el cual el altavoz entrega el sonido del generador, una vez amplificado, por alguno de sus dos canales. Este sonido será captado por el micrófono, que deberá situarse a un metro del altavoz y enfrentado con éste, lejos de paredes u obstáculos que puedan reflejar el sonido, preferentemente rodeado de material absorbente acústico.

12

Generador Amplificador

1 Metro

MedidorCargaAmplificadorMicrófono


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Para amplificar la señal captada por el micrófono, precisaremos el canal del amplificador que queda libre, conectando en su salida una carga resistiva de 8 Ω, en cuyos extremos mediremos con el osciloscopio o el milivoltímetro RMS de audio. Seleccione en el generador una señal senoidal de 10KHz y 50 mV eficaces. Regular el mando de volumen hasta que se perciba el sonido generado con un nivel medio de 80 dB. En estas condiciones, anota el valor de tensión que aparecer en la carga, correspondiente a la señal captada por el micrófono, una vez amplificada.. Repite la medida de nivel para todas las posiciones obtenidas al girar el micrófono sobre el plano horizontal, rellenando con los datos resultante la siguiente tabla. Ángulo(º) 0 22,5 45 67,5 90 112,5 135 157,5 180 Tensión


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Marca sobre el diagrama los puntos correspondientes a las medidas que se han llevado a cabo, una vez transformados los valores de tensión en decibelios con la tensión máxima como referencia. Podemos completar el gráfico de simetría, ya que el micrófono es igual respecto al eje central que establecemos como referencia de 0º, por lo que su comportamiento será también el mismo.

Instalación y diseño de sonorización de un local para impartir una conferencia con tres ponentes. Para dicha instalación, utilizaremos el aula taller. Deberá calcular el tiempo de reverberación del aula y realizar las conexiones necesarias a los equipos disponibles para tal fin.

- Mezclador de micrófono 6 canales. - Amplificador alta fidelidad 50 W - 3 micrófonos dinámicos. - 4 bafles 3 vías HIFI

Internet: Recomiendo que se consulte en Internet las siguientes páginas Web: http://www.sennheiser.com http://www.akg-acoustics.com http://www.audicom.es http://www.proelgroup.com


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Ajusta los controles hasta obtener un sonido de 90 dB SPL en cualquier parte del local con una calidad aceptable.

Esquema del conexionado a


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Ejemplo de situación de los elementos

Actividad de investigación. Realiza un trabajo sobre conectores utilizado en sonido. Busca las conexiones de un conector del tipo euroconector utilizado por la TV y

VCR (Euroconector Scart) e indica en su dibujo cuáles son los terminales utilizados para audio.


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PRACTICA DE LABORATORIO

DISEÑO Y MONTAJE DE UN PREVIO ESTÉREO CON CONTROL DE TONOS Y BALANCE La función principal de este circuito es el control y volumen de amplificadores de propósito general, incluye control de bajos y altos así como de balance. El circuito dispone de un control de Directo que anula las funciones de control. Sus principales características son:

• Necesita pocos componentes externos. • Poco ruido de fondo debido a la alta ganancia interna. • El rendimiento del filtro de bajo puede ser aumentado con un filtro de

doble polo paso bajo. • Puede ser alimentado con tensiones desde 7,5 a 16,5 voltios.

Salida Derecha

Salida Izquierda

Entrada Derecha

Entrada Izquierda

C768k

C568k

D1

12

3

12

3

C1068k

R41k

12

C134.7 uF

R647k

12

R5

47k

1 2

R6

4.7k

1 2

C16100uF

R72.2k

12

12

3

12

3

R110k

12

C415k

C8100uF

C15

15k

Q2 32

1

Q2

32

1

P2

13

2

P1

13

2

Q2 32

1

Q2 32

1

P4

13

2

P3

13

2

C3

1k5

C14

1k5

C9

1k5

C6

1k5

12

312

3

C1

2.2uF

C2

2.2uF

1 2R210k

12

C11

68k

R3

1k

12

C124.7uF

BajosAltos

BalanceVolumen

Vp

Interuptor

Directo

TDA1526

Esquemas del Previo Stereo con control de volumen, altos y bajos.

14 13 12 11 3 2

15

4

17

5 6 7 8 918 1 16 10


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Relación de materiales: R1-10KΩ1/4W R2-10KΩ1/4W R3-1KΩ1/4W R4-1KΩ1/4W R5-47KΩ1/4W R6-47KΩ1/4W R7-2,2KΩ1/4W

C1-2,2ìF 100v vertical C2-2,2ìF 100v vertical C3-1nanoF 63v C4-15nanoF 63v C5-68 nanoF 63v C6-1 nanoF 63v C7-68 nanoF 63v C8-100 ìF 25v vertical

C9-1 nanoF 63v C10-68 nanoF 63v C11-68 nanoF 63v C12-4,7 ìF 100v vertical C13-4,7 ìF 100v vertical C14-1 nanoF 63v C15-15 nanoF 63v C16-100 ìF 100v vertical

2 Regletas de conexión 2 contactos C.I 4 Potenciómetros lineales 47KΩ TDA 1526 Diodo 1N4148 Zócalo C.I 18 patillas. Hilo de conexión para puentes C. Impreso. 6 espadines para C. Impreso. 4 separadores metálicos 15 mm 4 tornillos para separadores metálicos. Placa C. I sensibilizada positiva cara de cobre + cara de serigrafía 127 mm x 60 mm.

Cara de serigrafía de C.I Vista de la serigrafía del C.I.


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Vista de la serigrafía del C.I

V

Vista del circuito impreso. Esta cara debe de unirse a la cara de cobre en el proceso de insolación del C.I.

Circuito impreso visto por la cara de componente.


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Pruebas a realizar con el módulo Previo estéreo TDA 1526. Una vez montado el circuito, debemos de comprobar su funcionamiento y realizar las medidas necesarias para averiguar el valor de la impedancia de entrada, impedancia de salida, ganancia en tensión y otras. Montar el circuito de prueba de la siguiente figura:

XFG1

A BT

G

XSC1

1

2

3

U1

OPAMP_3T_VIRTUALCanal derech

1

2

3

U2

OPAMP_3T_VIRTUALCanal Izquierd

Generador de Funciones

Osciloscopio doble traza

Previo estéreo TDA 1526

Ajustar el generador a una señal senoidal de 1KHz y una amplitud de 100 mV. Aplicar esta señal a la entrada derecha y comprobar que la salida está amplificada y es controlada por los ajuste del previo. Comprobar lo mismo pero aplicando la señal del generador en la otra entrada del previo. Medida de la ganancia en tensión: Para realizar esta medida, debemos de ajustar tanto el control de alto, el control de bajos y el balance en el centro de su recorrido, el volumen debe de ajustarse al máximo. Medir en el canal A del osciloscopio la tensión de entrada 100 mV y en el canal B la tensión de salida del previo. Aplicar la siguiente fórmula:

EntradadeseñalladeValorSalidadeValorMáxima

V =Α

=AV Ganancia en tensión


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Medida de la Impedancia de entrada.

1

2

3

50%

A BT

G

Generador

Osciloscopio

Previo

Antes de conectar el circuito ajustar la salida del generador a 100 mV y una frecuencia de 1KHz. Aplicando la teoría de circuitos series, cuando la suma de Rv y la Z del previo sea igual a la impedancia de salida del generador es decir 600Ω en el osciloscopio tendremos una señal de valor igual a la mitad del generador es decir 50 mV. Aplicamos la fórmula: RvZprevio −= 600 Desmontamos la resistencia variable y medimos su valor. En el Caso de que la Z de entrada del previo sea menor que la impedancia de salida del generador, aumentamos la impedancia de este conectando una resistencia en serie.


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Utilizaremos el mismo método para averiguar la impedancia de salida del previo.

1

2

3

50%1kOhmKey = a

R3

A BT

G

Generador

Osciloscopio

Previo

Antes de conectar el potenciómetro a la salida del previo, medir el valor de salida de este y ajustarlo a 1 voltio, para ello puedes variar la ganancia del previo mediante el potenciómetro de volumen. Una vez ajustado su valor, conectar el potenciómetro y variar este hasta que la tensión de salida del previo indique la mitad es decir 500 mV, en este instante desconectamos la resistencia variable y se mide su valor, que será el de la impedancia de salida del previo.

Parámetro Condición de Trabajo Voltaje de alimentación 12 V Consumo de corriente 35 mA

Señal de entrada en ajuste 2 V RMS Señal de salida en ajuste 2 V RMs

Máxima ganancia 21,5 dB Control de volumen 100 dB Control de balance Hasta –40 dB

Control de bajos Hasta 40 Hz –19 dB a 17 dB Control de altos hasta 16 KHz - 15dB a 15 dB Distorsión armónica total TDH 0,5 %

Voltaje de la señal de ruido en la salida de 20 a 20Kz

200 µV

Separación de canales desde –20 hasta 21,5 dB

60 dB

Temperatura de trabajo -30º a 85º Potencia total disipada 1200 mW Impedancia de entrada Impedancia de salida


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Para más información técnica del integrado TDA 1526 visitar la página Web de Philips http://www-us.semiconductors.philips.com/pip/TDA1526.html

AUTOEVALUACIÓN 1. Enumera las principales características de los micrófonos. 2. ¿Por qué la necesidad de acoplamiento de impedancias entre micrófono y

amplificador?. 3. ¿En qué se diferencia un micrófono de bobina móvil de otro que no lo es?. 4. Tipos de directividad. 5. Para captar un sonido ambiente, ¿qué característica nos permitirá recogerlo?. 6. ¿Qué significa la respuesta lineal de un micrófono?. 7. ¿Por qué es conveniente determinar la situación de los altavoces para el

micrófono?. 8. ¿En qué valor vendrá determinada la sensibilidad?. 9. Para instalar un micrófono con un cable largo, utilizaremos un micrófono con

una impedancia ¿baja o alta?. 10. Dibuja el símbolo de un micrófono de bobina móvil. 11. ¿Cuándo y como se produce el efecto Larsen?. 12. Dibuja el diagrama de bloque de la conexión de tres micrófonos mediante

mezclador de micros y amplificador. (Ejercicio realizado en clase.

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