CURSO DJ INTRODUCCION AL SONIDO

8/16/2019 CURSO DJ INTRODUCCION AL SONIDO

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Curso de Instalación Básica de Sonido Profesional y Manejo

de Mezclas de Audio y Video con Virtual DJ (PARTE 1)

El siguiente material es realizado con la finalidad de capacitar un poco más a los DJs

de hoy en día, de tal manera que no solo tengan el conocimiento o habilidad de cambiar

de una música a otra sino también de realizar las debidas conexiones eléctricas y

cableado de los equipos para una mejor calidad de sonido o en un caso extremo saber

resolver imprevistos en un evento.

También sirve como una pequeña guía muy resumida para aquellos que quieren

iniciar en el mundo de la música. Espero les sirva de mucha ayuda.

Att: Edgar Vasquez


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INDICE

Nombrar Etapas: Como estará estructurado el curso

1) Definición de Términos: Fenómenos y unidades:

Electricidad

o Tensión………………………………………………………………………… . 3

o Intensidad………………………………………………………………………. 3

o Resistencia…………………………………………………………………….. 3

o Potencia……………………………………………………………………........ 3

Audio

o Diferencia entre audio y sonido………………………………………………. 5

o Audio Analógico.......................................................................................... 5

Línea de Audio

Línea Balanceada Línea no Balanceada

Nivel de Línea

Decibelio

Impedancia

Rango de Frecuencias Audibles (Espectro Audible)

Tonos Graves (Frecuencias Bajas).

Tonos Medios (Frecuencias Medias).

Tonos Agudos (Frecuencias Altas).

o Audio Digital…………………………………………………………………… 28

Frecuencia de Muestreo

Profundidad de Bits

Formato de Archivos de Audio

2) Instalación de Equipos de Sonido y Ecualización Básica:

Instalación Eléctrica…………………………………………………….……………. 35

Tipos de Altavoces………………………………………………………………… .... 36

o Activos

o Pasivos

Equipos de Audio Profesional……………………………………………………….. 37

Tipos de Sistemas de Audio…………………………………………………………. 40


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CONTENIDO

1) Definición de Términos: Fenómenos y unidades:

Electricidad:

¿Qué es la Electricidad?

Se dice que la ciencia no sabe con exactitud lo que es la electricidad, pero se

han descubierto algunas cosas acerca de su funcionamiento.. Pues se cree que

todo lo que existe en el mundo está formado por partículas llamadas átomos.

Esos átomos están formados a su vez por partículas aún más diminutas,

llamadas electrones, protones y neutrones. Son los electrones los que

proporcionan lo que llamamos electricidad.

Explicación: Supongamos que tenemos un pedazo de alambre. Ese alambre

está formado por millones de átomos. Cada átomo tiene sus propios protones,

neutrones y electrones. Pero los electrones se mueven fácilmente de un átomo a

otro. Ahora supongamos que en uno de los extremos del alambre se añade otro

electrón al primer átomo. Ese electrón adicional tendrá que encontrar su lugar.

Por lo tanto, desaloja a otro electrón del primer átomo. El electrón desalojado

empuja a su vez al electrón del segundo átomo y así sucesivamente hasta llegar

al otro extremo del alambre. Entonces: El salto de electrones de un átomo al

siguiente es lo que llamamos electricidad. Es decir, un movimiento de electrones.

Por lo tanto: La Electricidad: No es más que una corriente de electrones que va

en una sola dirección, desde un átomo hasta el siguiente.


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Es por eso que en ocasiones utilizamos el término de corriente eléctrica:

o Intensidad o Corriente Eléctrica: Es el movimiento de las cargas

(normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema

Internacional de Unidades se expresa en C/s (Culombios sobre segundo),

unidad que se denomina amperio. El instrumento usado para medir laintensidad de la corriente eléctrica se llama amperímetro.

o Tensión Eléctrica: Es la presión o fuerza que ejerce una fuente de

suministro de energía eléctrica sobre las cargas eléctricas o electrones en

un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una

corriente eléctrica. El instrumento usado para medir el voltaje o tensión

eléctrica se llama voltímetro.

o Resistencia Eléctrica: Se le denomina resistencia eléctrica a la igualdad de

oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor.

La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se

representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg

Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.

o Potencia Eléctrica: Para entender qué es la potencia eléctrica es

necesario conocer primeramente el concepto de “energía”, que no es másque la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico

cualquiera para realizar un trabajo. Potencia es la velocidad a la que se

consume la energía. La potencia se mide en joule por segundo (J/Seg) y

se representa con la letra “P”. La unidad de medida de la potencia

eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W”.


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Audio

o Diferencia entre audio y sonido:

El Audio: es la generación o reproducción de una señal eléctrica omagnética. Se genera por elementos como los micrófonos los

cuales reciben sonido y lo convierten en una señal eléctrica la cual

es procesada por algún aparato.

El Sonido: es un fenómeno físico, es el resultado de la vibración de

las partículas de un componente (como el aire), producidas por la

presión acústica de una fuente sonora.

Procesamiento del sonido

De Forma Resumida y Sencilla el Proceso de Conversión de Audio

seria de la siguiente manera:

Proceso resumido del procesamiento de audio


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o Audio Analógico (Tensión positiva y negativa)

¿Qué es el audio analógico?

Análogo significa igual, similar. Al grabar en este formato,

hacemos copias eléctricas del sonido original que luego pueden ser

leídas por un aparato.

Por ejemplo, la electricidad que genera un micrófono cuando

recibe las vibraciones de los sonidos es capaz de mover una aguja

y crear un surco en un disco.

Aguja creando surcos Surcos en diso de vinil

Luego, esa misma aguja puede leer el surco y las vibraciones

que genera el movimiento de la aguja se convierten en un valor

eléctrico que se transforma con un altavoz en el mismo sonido que

grabamos.

Zoon de los zurcos que está leyendo la aguja


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Es decir, el micrófono convierte las ondas de presión del sonido

en cambios de tensión en un cable: La alta presión se convierte en

tensión positiva, mientras que la baja presión lo hace en negativa.

Cuando estos cambios de tensión viajan a través de un cable de

micrófono, pueden grabarse en cinta como cambios en intensidad

magnética o en discos de vinilo como cambios en tamaño de surco

como se observó anteriormente.

Cambios de Intensidad Magnética en

Cinta de Cassette de música.

Con esto podemos entender que: Tanto la cinta como el disco de

vinilo son soportes analógicos de grabación y reproducción.

Reproductor de Cassette Reproductor de Vinil MK2 1200

En el caso de un altavoz, este funciona como un micrófono pero

a la inversa: toma las señales de tensión de una grabación de audio

y vibra para volver a crear la onda de presión.


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Explicación: Los altavoces se componen de una membrana

conectada a un electroimán; cuando una corriente eléctrica pasa

rápidamente por delante y por detrás del imán causa vibraciones en

el aire que lo rodea, ¡y la vibración es sonido!

Funcionamiento de un Alta Voz

Estructura de un Alta Voz


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De esta forma se producen las ondas sonoras, que se pueden

representar en un diagrama como cambios en la presión de aire (o

en el nivel de electricidad del imán) con relación al tiempo.

Por otro lado, en un sonograma representa las frecuencias de

sonido en función del tiempo. Se debe observar que el sonograma

muestra una frecuencia fundamental, por encima de la cual

frecuencias más altas (denominadas armónicas) se superponen.

Esto es lo que nos permite distinguir entre diferentes fuentes de

sonido: Los sonidos bajos tienen frecuencias bajas, mientras que

los sonidos altos tienen frecuencias altas.

Representación de un Sonograma


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Línea de Audio

Una línea es un camino de ida y vuelta (circuito) que transporta

la señal de audio desde un punto de origen (equipo, dispositivo) a

otro de llegada.

Circuito de línea de Audio Un Solo Cable

Circuito de línea de Audio Dos Cables

Una línea indistintamente, sirve para enviar la señal o recibirla,

dependiendo de lo que haya conectado al principio y al final de la

misma. La línea siempre lleva la señal desde la salida (Out) de un

equipo a la entrada de otro (In). Hay que tener en cuenta que si se

conecta entrada con entrada o salida con salida la línea no

transporta señal alguna.

No hay que confundir línea con cable. La línea sigue una ruta a

través de cables o conectores. El cable forma parte de la línea, la

línea no es el cable en sí. Tampoco hay que confundir línea de

audio con canal de audio.


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Línea Balanceada

El término línea balanceada significa línea en equilibrio,

por ello también se le conoce como línea equilibrada. En una

línea equilibrada se realiza mediante dos conductores, uno

de ellos denominado vivo o caliente el cual porta la señal de

fase (normalmente de color rojo), el otro denominado retorno

o frío llamado contrafase (normalmente de color negro o

azul). Este par de conductores va cubierto por una malla

conectada a masa. Con esta disposición, se logra mejorar la

respuesta ante las interferencias que ofrece la línea no

balanceada de audio.

Los conectores normalmente utilizados en las líneas de

audio balanceadas son de tres pines, el más común es elXLR (comúnmente llamados Cannon, siendo el nombre de la

marca quien invento este tipo de conectores) tanto en su

versión macho como hembra. y el ¼” (Jack) estéreo.

Ejemplo Gráfico de Línea Balanceada

Conectores XLR Canon Conectores Jack Stereo


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Conexiones Comunes en Líneas Balanceadas

Conexión Jack Plug – 2 XLR Macho

Conexión Jack Plug – 2 RCA Macho

Conexión XLR Macho – 2 RCA Macho

Conexión XLR Canon – XLR Canon


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Línea no Balanceada:

La línea no balanceada también es conocida como línea

no equilibrada. Se trata de una línea de audio en la que el

retorno de la señal (señal retorno o frío) se produce a través

de la malla exterior que cubre el conductor de ida (señal vivo

o caliente), protegiéndolo contra interferencia externas,

aunque no las elimina completamente.

Ejemplo Gráfico de Línea no Balanceada

Normalmente, las líneas no balanceadas no se utilizan

para el audio profesional, porque cuando se requiere

longitud de cable, el efecto acumulativo de las interferencias

puede producir tal nivel de distorsión que el sonido final sea

inemitible por su pésima calidad.

Las líneas no equilibradas terminan normalmente con

conectores RCA, DIN o el ¼” (6.35 mm, comúnmente

llamado Jack) mono. Un conector de tres pines, como puede

ser un XLR (Cannon), puede también llevar señal no-

balanceada si uno de los pines no se usa.

Conectores RCA Conectores Jack Mono


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Conectores DIN (Machos y Hembras)

Conexiones Comunes Líneas No Balanceadas

Conexión en Cables RCA no Balanceados

Conexión en Cable Mono Jack Plug No Balanceado


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Potencia en Altavoces:

Los altavoces tienen dos tipos de potencias. Ambas vienen

expresadas en Watts. Una es la de pico, potencia máxima que en

un momento puede soportar un altavoz sin dañarse. La otra es la

nominal o RMS, potencia que el altavoz puede recibir para su

funcionamiento normal de forma constante.

A la hora de comprar un altavoz, debemos informarnos bien de

la potencia que soportan. Si aguantan 150W de pico, significa que

podrán recibir en un instante esa potencia, pero no continuamente.

Este valor está muy ligado a la potencia del amplificador que

tengamos. No es conveniente comprar un amplificador con más

Watts de los que soporta el altavoz. Por ejemplo, al unir unamplificador de 300W con altavoces de 150W, el resultado puede

ser de altavoces dañados por exceso de potencia. (Hay preguntas

del consultorio que comentan y aclaran este punto)

Otro Ejemplo: Cada equipo profesional tiene su manual de

especificaciones. Aquí mostramos el caso de una corneta RCF

(Marca Profesional). Ella es de 300W Rms en potencia nominal y

600W Rms en potencia pico.


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Ahora preguntémonos: ¿Qué ocurriría si la conectáramos a un

Amplificador Gemini XGA 5000 en modo Puente Bridge 8 Ohm que

tiene las siguientes Características?

Tabla de Características Extraída del Manual

Respuesta: Pues Claro, Corremos el riesgo de quemar la corneta.

Impedancia

Llega la fiesta de cumpleaños y queremos que la música se

escuche más fuerte. Tenemos nuestro equipo de sonido pero le

pedimos a un amigo que nos preste los dos altavoces del suyo.

¡Con 4 haremos más ruido! El resultado es una fiesta sin música yun equipo dañado. ¿Por qué? Precisamente por la impedancia.

Supongamos que un caballo puede galopar con dos personas en

su lomo. Si subimos cuatro, el caballo caerá exhausto al suelo. De

la misma manera, si un equipo de música está preparado para

“galopar” con dos altavoces y le colocamos cuatro, el equipo no

aguanta y se fundirá.


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Ahora bien, si las dos personas que soporta el caballo son

adultos, podríamos subir sin problema a cuatro niños que pesen

igual que los dos adultos. En sonido, si tenemos un equipo que

soporta el “peso” de dos altavoces de 8 ohmios, igual a 16 ohmios,

podríamos colocarle, entonces, cuatro altavoces de 4 ohmios cada

uno y tendríamos los mismos 16 ohmios. Esta conexión de

altavoces tiene que hacerse en serie, como se indica en la imagen.

Ejemplo de Conexión de Altavoces en Serie y Paralelo

En serie significa conectar un altavoz detrás de otro, mientras

que en paralelo los dos altavoces se enchufan juntos a la conexión

del equipo. Para el ejemplo explicado SIEMPRE colocaremos los

altavoces en serie.

¿Cómo calcular la Impedancia?

Para conectar varios altavoces es necesario saber cuál es la

impedancia total (ZT) obtenida para no desequilibrar la carga del

amplificador.

Lo más aconsejable es utilizar siempre altavoces de la mismaimpedancia (Z) y de la misma potencia (P). De esta forma, además

de ser más fácil de calcular, estaremos repartiendo por igual la

potencia del amplificador entre cada uno de los altavoces, cosa

que, generalmente, es lo que se busca.


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Aunque Z es una impedancia cuyo valor se da en Ohmios y R es

una resistencia pura cuyo valor también se da en Ohmios, no son

exactamente la misma cosa. No obstante, para los cálculos que

aquí vamos a tratar, podemos comparar un altavoz con una

resistencia normal y corriente y plantearnos el circuito como si

realmente estuviéramos trabajando con resistencias.

Impedancia en Altavoces:

CASO 1: Altavoces en Serie:

En la parte superior de la figura vemos el conexionado de los

altavoces con el amplificador y en la parte inferior el circuito similar

realizado con resistencias comunes.

Las conexiones en serie se distinguen porque el primer

elemento (altavoz o resistencia) va conectado con el siguiente, este

con su siguiente y así sucesivamente, siendo el último el que cierra

el circuito de retorno hacia el amplificador.

Dicho de otro modo, la corriente que sale del amplificador por el

cable rojo tiene que pasar a través de los elementos de uno en uno:primero por uno, luego por el siguiente… y así hasta que llega al

último, para poder regresar al amplificador por el cable negro. Es

como si fuera una carretera en la que no pueden circular los coches

a la par, así, no quedará más remedio de que lo hagan en fila: uno

detrás de otro.


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Calculando la Impedancia:

Supongamos que A1, A2, A3 y A4 son altavoces con una

impedancia de 4 Ohm cada uno.

Empleando la fórmula indicada tendremos que la impedancia

total o equivalente sería:

ZT = 4 + 4 + 4 + 4 = 16 Ohm.

Caso 2: Alta Voces en Paralelo.

Las conexiones en paralelo se distinguen porque cada elemento

(altavoz o resistencia) va conectado directamente a los cables rojo

(+) y negro (-) que vienen del amplificador.

Dicho de otro modo, la corriente que sale del amplificador por el

cable rojo puede pasar, simultáneamente, a través de cada uno de

los elementos y retornar por el cable negro. Es como si fuera una

autopista de muchos carriles en la que pueden circular todos los

coches a la par.

Calculando la Impedancia:

Supongamos que A1, A2, A3 y A4 son altavoces con una

impedancia de 8 Ohm cada uno.

Empleando la fórmula indicada tendremos que la impedancia

total o equivalente sería:


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1/ZT = 1/8 + 1/8 + 1/8 + 1/8 → ZT = 2 Ohm.

Impedancia en Cajas Acústicas:

Observemos ahora que ocurre cuando utilizamos cajas en vez

de altavoces.

Si entendemos que una caja, la cual suele llevar dentro una

serie de altavoces, tiene una impedancia concreta (típicamente: 4,

8, 16 Ohm.), podemos considerar que una caja es igual que un solo

altavoz de la misma potencia e impedancia y utilizar los mismos

cálculos que con estos.

Caso 1: conexión de 2 cajas en serie de 8 Ohm cada una:


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Caso 2: conexión de 2 cajas en paralelo de 8 Ohm cada una:

¿Cómo calculo la Potencia (W)?

Hemos dicho al principio que lo más aconsejable era utilizarsiempre altavoces de la misma impedancia (Z) y de la misma

potencia (P).

Como se ha visto, resulta bastante fácil hacer los cálculos de la

impedancia equivalente cuando esto es así, pero lo más importante

es que, de esta forma, la potencia total emitida por el amplificador

se repartirá por igual entre todos los altavoces (cosa que

habitualmente es deseable), resultando muy sencillo saber que

potencia va a llegarle a cada altavoz.

Es tan sencillo como esto:

P en cada altavoz = P del amplificador / nº de altavoces

Así, en el caso de un amplificador que emita una potencia de

100w, si le conectamos 4 altavoces iguales de cualquiera de las

formas que hemos visto (serie, paralelo o mixto), la potencia que

entregará a cada uno de los altavoces será de 25w (100w / 4).

Ahora bien, después de todo quizás todavía no se entienda para

que sirve todo esto de conectar varios altavoces a la misma salida

de un amplificador.

- Podemos tener la necesidad de repartir el sonido entre varios

puntos de una sala, entre varias salas o distribuir el sonido en un


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espacio abierto, entonces tendremos que recurrir a la conexión de

más de un altavoz.

- Podemos necesitar utilizar un amplificador de, p. ej., 1000w y no

disponer de un altavoz de soporte tal potencia, entonces tendremos

que recurrir de nuevo a la interconexión de varios altavoces para

que, entre todos, sean capaces de manejar cómodamente dicha

potencia.

Nivel de Línea

Nivel de línea es un término usado para denotar el nivel de una

señal de audio utilizada para transmitir las señales analógicas entrelos diversos equipos de audio, tales como reproductores de CD y

DVD, televisiones, amplificadores de audio, mesas de mezcla e

incluso los reproductores de MP3.

En contraste con el nivel de línea, también existen señales de

audio más débiles, como en el caso de los micrófonos y pastillas de

instrumentos, y señales más fuertes, como las usadas en los

auriculares y altavoces.

Progresión habitual de los niveles de línea:

Los sonidos acústicos (tales como voces o instrumentos

musicales) se registran mediante los transductores

(micrófonos y pastillas) que producen señales eléctricas muy

débiles. Estas señales deben ser amplificadas a un nivel de

línea razonable, para que puedan ser aplicadas a otros

dispositivos tales como mesas de mezcla o grabadores de

cinta. Esta primera amplificación es realizada por un

dispositivo conocido como preamplificador. Finalmente, tras

las manipulaciones oportunas, estas señales se envían

típicamente a un dispositivo conocido como amplificador de

potencia, donde se amplifican a otros nuevos niveles

adecuados para hacer funcionar unos auriculares o

altavoces, los cuales ya convierten estas señales eléctricas

nuevamente en sonidos audibles a través del aire.


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Proceso de Amplificación del nivel de Línea

Nota: La pastilla es una cápsula que hace la función de

micrófono en instrumentos musicales eléctricos. Se utiliza

principalmente en instrumentos de cuerda como por ejemplo

la guitarra eléctrica, el bajo eléctrico y el violín eléctrico.

Decibelio

En pocas palabras es una unidad de medida del nivel o

intensidad del sonido, ésta establece una relación entre la

presión atmosférica y presión generada por una onda

sonora. Es decir, con esta unidad se puede medir o

establecer

la escala audible del ser humano, la cual va de

0db (la presión atmosférica) a 120db lo máximo que

soportan nuestros oídos.

Escala de Decibeles


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2) Audios Hogareños o Profesionales:

a) Audio Hogareño:

Los niveles de línea en los

equipos de audio de consumo u hogareños

miden un nivel nominal estandarizado es de -10

dBV, desarrollada sobre una impedancia de 1

kilohmio (1kOhms). Este tipo de señal es

siempre desbalanceada y equivale a unos

0.316 voltios. Es el nivel de señal que usan

reproductores mp3, reproductores de CD y

equipo de audio domésticos.

b) Audio Profesional: En el audio profesional los

niveles de línea se miden en dBu y el nivelnominal más extendido para estos equipos es

de +4 dBu, corresponde a la tensión que

aplicada a una impedancia de 600 Ohms. Los

dispositivos profesionales de audio usan este

tipo de señal en sus entradas y salidas (mixer,

grabadores, etc).

Esto lo podremos entender mejor en la siguiente tabla,

donde podremos observar los equipos utilizados en cada

caso planteado anteriormente.

Tabla de Relación de dBV y dBuMundo

Doméstico(dBV)

MedidaVoltímetro

(V)

MundoProfesional

(dBu)

Aparatoa

Conocer

- - - -

Consolas

Ecualizadores

Preamplificadores

Crossovers--

+6 2,0 +8,2

+4 1,6 +6,2+1,78 1,228 +4

0 1,000 +2,2-2,2 0,775 0

-6 0,5 -3,8

-10 0,316 -7,8

-20 0,01 -17,8

- - -- - -

0,002 -60 Micrófono


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Es importante no conectar señales de línea a +4dBu

directamente a entradas a -10dBV, ni viceversa, de lo

contrario se puede lograr una señal con mucho ruido o

distorsionada.

La mayoría de los giradiscos también tienen un nivel de

salida bajo y requieren de pre amplificación; habitualmente,

un amplificador estéreo del hogar tendrá una entrada

especial phono con un preamplificador incorporado que será

mucho más sensible que la entrada estándar de nivel de

línea.

Entrada Phono en Pre-Amplificador

Ruido en Diferentes Niveles de Línea (Solución):

A parte de las diferencias en tensión, las conexiones

profesionales están balanceadas y las domésticas no. La

forma más sencilla de “cruzar el puente” es usar un

adaptador que contenga amplificadores operacionales para

balancear y amplificar la señal simultáneamente. Los

fabricantes los llaman adaptadores de impedancia o de nivel

y los puedes encontrar en una buena tienda de audio

profesional

En esta parte del manual se les tiene una pequeña

sorpresa y pregunta por si no se percataron antes.. En la

tabla habían 3 unidades, dos de ellas muy similares: dBV y

dBu. ¿Cuál es su diferencia?


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Rango de Frecuencias Audibles (Espectro Audible):

El espectro audible, también denominado campo tonal, se halla

conformado por las audiofrecuencias, es decir, toda la gama de

frecuencias que pueden ser percibidas por el oído humano.

Un oído sano y joven es sensible a las frecuencias

comprendidas entre los 20 Hz y los 20 kHz. No obstante, este

margen varía según cada persona y se reduce con la edad

(llamamos presbiacusia a la pérdida de audición con la edad).

Existen Frecuencias Fuera del espectro audible:

- Por encima estarían los ultrasonidos (Ondas acústicas de

frecuencias superiores a los 20 kHz).- Por debajo, los infrasonidos (Ondas acústicas inferiores a los

20 Hz).

Como en tantas otras cosas, los animales nos llevan la

delantera y pueden escuchar por encima (ultrasonidos) o por

debajo (infrasonidos) de este rango. Es lo que sucede cuando

usamos un silbato para perros. Al silbar, emitimos un ultrasonido

por encima de los 20 kilohercios, audible para ellos, pero no para

los humanos. ¡Aunque para oído agudo, el de los murciélagos!


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El espectro audible podemos subdividirlo en función de los tonos:

Tonos Graves (Frecuencias Bajas):

Frecuencias graves. Las que emite un tambor o un bajo

eléctrico. Estas van desde 20Hz a 250Hz.

Tonos Medios (Frecuencias Medias):

La mayor parte de instrumentos musicales se

desenvuelven en ellas, al igual que casi todas las voces

humanas, aunque los varones tienden a las graves y las

mujeres a las agudas. Estas van desde 250Hz a 2.000Hz.

Tonos Agudos (Frecuencias Altas):

Frecuencias agudas. Los platillos de la batería están

dentro de este rango. Son esos tonos de algunas cantantesde ópera que quiebran una copa de cristal. Estas van desde

2.000Hz a 20.000HZ.

o Audio Digital (ceros y unos)

¿Qué es el audio digital?

A diferencia de los medios de almacenamiento analógicos, como las

cintas magnéticas o los discos de vinilo, los equipos informáticosalmacenan información de audio de forma digital como una serie de ceros

y unos. En el almacenamiento digital, la forma de onda original se

desglosa en instantáneas individuales denominadas muestras. Este

proceso se conoce normalmente como digitalización o muestreo del audio.

Frecuencia de Muestreo

La frecuencia de muestreo es la velocidad con que se toman las

muestras. Indica cuántas tomas o muestras se registran en un

tiempo determinado durante la captura de la onda analógica para

ser representada en un dominio digital. Se expresa en ciclos

completos por segundo; Hertz (44.1khz – 48khz – 96khz –192 khz).


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Como ejemplo de audio digital se puede mencionar el Compact

Disc convencional que posee una frecuencia de muestreo de

44.100 ciclos por segundo (44.1Khz.). Cuanta más alta sea la

velocidad de muestreo, más se asemejará la forma de la onda

digital a la forma de la onda analógica original.

Velocidad de Muestreo baja (Distorsiona el sonido Original)

Velocidad de Muestreo Alta

(Reproduce perfectamente la forma del sonido original)

Para reproducir una frecuencia determinada, la velocidad demuestreo ha de ser al menos el doble de la frecuencia. (Teorema

de Frecuencia Nyquist.) Los CD tienen una velocidad de muestreo

de 44.100 muestras por segundo, por lo que pueden reproducir

frecuencias de hasta 22.050Hz, lo que está justo por encima del

límite de audición humana (20.000Hz).

En la tabla siguiente se enumeran las velocidades de muestreo

más habituales del audio digital.

Velocidad de Muestreo Nivel de Calidad Rango de Frecuencia

11.025 Hz Calidad Baja AM 0-5.512 Hz

22.050 Hz Calidad Baja FM 0-11.025 Hz

32.000 Hz Calidad Media FM 0-16.000 Hz

44.100 Hz CD (Disc Compact) 0-22.050 Hz48.000 Hz DVD Estándar 0-24.000 Hz

96.000Hz DVD de Alta Gama 0-48.000Hz


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En la imagen de arriba vemos una señal digitalizada a 4 Bits de

Profundidad, vemos el sistema de 16 valores a la izquierda, al ser

solo 16 valores, la señal de audio se registra dentro de ellos

pudiendo tener un volumen máximo sin existencia de ruido de 24

dB (Decibeles).

Las señales digitalizadas a 24 Bits de Profundidad pueden tener

un volumen máximo sin existencia de ruido de 144 dB (Decibeles).

Ahora observemos: Si la frecuencia de muestreo es uno de los

indicadores que definen la potencia de conversión del audio al

mundo digital, la profundidad de bits nos da la resolución de cada

una de estas "fotografías" que se tomarán con la frecuencia dada.

Entonces veamos la diferencia entre una profundidad de 16bitscon una de 24 bits. Y una frecuencia de muestreo de 44KHz con

una de 96Khz.

Pregunta: ¿Cuál de las muestras y tasas tomadas es más exacta y

fiel?

Respuesta: Por supuesto la de 24Bit con 96Khz.

Es de indicar que el ruido analógico procedente de las fuentes

de sonido no se reducirá por el empleo de mayor número de bits.

Por lo tanto la diferencia entre el audio analógico y la señal

digital convertida será menor a mayor número de bits, y la relación

señal-ruido se incrementará: 96 dB en 16 bits, 144 en 24 bits.


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Bitrate:

En muchas ocasiones se emplea el término informático Bitrate

que viene a ser la tasa de bits por segundo que tiene un archivo

multimedia (Audio o Video). Actualmente el formato de música MP3

es uno de los más extendidos (Aunque actualmente existen otros

formatos).

1. Mono: Con un sólo canal (El canal derecho e izquierdo

van juntos, no separados lo que da peor calidad de

audio).

2. Estéreo: Dos canales (Derecho e Izquierdo, mejora la

calidad de audio).

Los CDs de audio pueden llegar a tener unos 1.400Kbps; esto

se calcula: (44100Hz * 16Bits * 2canales).

Es decir que un CD Audio tendría un Bitrate de 1.400 Kbps (En

formato MP3 el Bitrate máximo es de 320 Kbps, sin embargo se

supone que un MP3 con un Bitrate de 128 Kbps tiene una calidad

similar al CD, aunque en muchos casos para conseguir realmente

una calidad similar a CD es necesario utiliza un Bitrate de 192

Kbps, y para obtener calidad CD es necesario usar 256 Kbps o 320

Kbps). Algunos de los Bitrates más comunes son.

Formato de Archivos de Audio:

El trabajo con audio digital es casi una tarea para especialistas

en enigmas. Como el audio se guarda en la computadora y todos

los archivos informáticos tienen extensiones, tenemos que

interpretar cada sigla y abreviatura.

La extensión es la parte final del archivo que hay después del

nombre y el punto. Sirve para conocer qué tipo de archivo es, si es

un texto, un video o un audio. Hay muchas extensiones y todas

seguro que se te hacen conocidas: WAV, RM, MP3, WM A, OGG…

Son múltiples los formatos de audio pero aquí solo veremos los tres

más conocidos y utilizados: Wav, Mp3 y Wma.


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Pero antes de conocer esos tres formatos tenemos que conocer

que es la compresión.

Comprimir es reducir y siempre que reducimos perdemos algo. Lo

mismo sucede con el audio digital. Los últimos avances han

permitido que la compresión se haga con las menores pérdidas

posibles de calidad, pero siempre las hay. Frente a eso, se ha

ganado mucho en la reducción del tamaño de los archivos.

Mientras que un audio de 4 minutos en formato WAV ocupa

aproximadamente 40 Megas, ese mismo audio, comprimido a MP3,

puede reducir su peso a 4 megas, 10 veces menos. Y

aparentemente, suenan igual.

Ahora que ya tenemos una pequeña idea de cómo funciona lacompresión de los archivos de audio vamos a conocer más a fondo

los formatos:

1. Formato Wav: Es el formato de audio digital sin comprimir

más usado. Pertenece a Microsoft / IBM. Este formato es

usado para guardar audio a nivel profesional ya que la

calidad es muy buena. Pero cuando no necesitamos tanta

calidad y estamos escasos de espacio, es el momento de

usar la compresión en el mismo. (No se usa en Internet

porque es muy pesado).

2. Formato Mp3: Es el formato de audio comprimido.

Pertenece a Moving Picture Experts Group. Logra

compresiones altas sin muchas pérdidas, aunque todo

depende de la calidad de la compresión que usemos. De 128

Kbps para abajo no es recomendable. Aunque mp3 es el

estándar de compresión más usado, sobre todo para audio

en páginas Web, el gran inconveniente es su patente. Por

eso, cualquier reproductor o software de edición que quiera

usarlo tiene que pagar por ello.

3. Formato Wma: Es la apuesta de Windows a los formatos

comprimidos. Es como un WAV, pero de tamaño más

reducido y menor calidad. Mientras que los archivos mp3 y

ogg los suenan casi todos los reproductores y editores, no

sucede lo mismo con los WMA, por eso se usa muy poco.


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Cabe destacar y recordar que un audio digital tiene dos

parámetros: la frecuencia de muestreo (la óptima es de

44.1Khz.) y la resolución o tamaño de cada muestra (8 ó 16

bits). Al comprimir, agregamos un tercer parámetro a estos dos,

el Bitrate. Es la cantidad de kilobytes por segundo (kbps) y se

refiere a la calidad de la compresión.

• A menor número de Kbps, más compresión, menor tamaño del

archivo, pero menor calidad.

• A mayor número de Kbps, menor compresión, mayor tamaño

del archivo y más calidad.

Un audio comprimido a 128 Kbps tiene mayor nivel de

compresión que uno de 256 Kbps. Eso significa que el 128 es

un archivo de menor tamaño y menor calidad que el de 256.

¡Aunque hay que tener oído de gato para distinguir ambos!


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2. Instalación de Equipos de Sonido y Ecualización Básica:

Instalación Eléctrica

Es muy importante utilizar cables de corriente adecuados para evitar que te

calienten mucho por usar demasiada corriente en ellos y se te quemen o

achicharren produciendo cortos circuitos y demás molestias indeseadas durante

un evento. Antes de entrar en el tema debemos recordar los conceptos básicos

de Watts, Amperaje y Voltaje

Cuando se desea saber la extensión electrica que utilices para tu luz y sonido

debes de sumar las corrientes que consumen cada uno de tus aparatos a 127 V.

Ej: Sumar las Potencias de todos tus aparatos

Amplificador 2000 watts (las bocinas no cuentan por que las alimenta el

amplificador) + Mezcladora 65 watts + Laptop 200 watts = Total : 2265 watts

Corriente consumida = Potencia 2265 watts / 127V = 17.83 Amperes

Para el tipo de Cable AWG se tomará en cuenta la siguiente tabla:

Calibre AWG Corriente Soportada Watts Soportados 127V

18 10 Amperes 1270

16 13 Amperes 165114 18 Amperes 2286

12 25 Amperes 3175

10 30 Amperes 3810

8 40 Amperes 5080

La extensión eléctrica que debemos utilizar para estos aparatos 2265 watts es

un cable calibre 14 aunque si nos alcanza para un calibre más grueso como un

12 o 10 sería mejor, evitamos problemas de calentamiento y nos sirve para

conectar algún otro aparato no previsto.

Si utilizamos un cable de calibre más grande (más delgado) 16 o 18 este se

calentara, y si es demasiada la corriente, se puede derretir el recubrimiento y

producirte un corto (cuando pega los dos cables) que derivaría en fuego o en

que se boten las pastillas eléctricas.


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Tipos de Altavoces

Los altavoces y su clasificación están basados en el espectro audible del ser

humano el cual capta frecuencias que van de los 20Hz a los 20000Hz

(aproximadamente). Ahora, básicamente hay 3 tipos de bocinas (o altavoces):

1. Agudos. También conocidos como twetter, estos reproducen frecuencias que

van de los 2000Hz a los 20000 Hz (o más). Estas son las frecuencias altas.

2. Medios. También conocidas como "voces". Normalmente se usan bocinas de

3 hasta 15 pulgadas. Estas reproducen frecuencias que van de los 50Hz a los

2000Hz. Estas son las frecuencias medias.

3. Graves. De estas se encargan las bocinas que conoces como bajos (de 8

hasta 21 pulgadas, claro, nosotros usamos hasta 18 pulgadas). Reproducenfrecuencias entre los 10Hz y los 150Hz.

Pregunta #1: ¿Porque no usamos una bocina de medios para los graves?,

Respuesta: por el tamaño del cono; mientras más grande el cono, mejor, pero

con la necesidad de aplicar grandes cantidades de potencia, ya que el cono que

hay que mover es más grande.

Pregunta #2: ¿Y por qué no usar un bajo para medios?,

Respuesta: Porque el medio se puede mover más veces por segundo, es decir,

la frecuencia; si te digo 500 hertz, quiere decir que el cono se tiene que mover500 veces para arriba y para abajo en un segundo, y como el bajo tiene un cono

muy grande, entonces este "sufriría" para reproducirla.

En fin, en un sonido completo, es necesario tener altavoces para cada grupo

de frecuencias, es decir, uno para agudos, uno para medios y otro para graves,

con el fin de evitar distorsión.


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Equipos comunes de audio profesional:

o Preamplificador: Es un tipo de equipo electrónico utilizado en la cadena

de audio, durante la reproducción del sonido. Su finalidad es aumentar el

nivel de la señal y, para ello, actúa sobre la tensión de la señal de entrada.

Cuando las señales salgan del preamplificador, habrán alcanzado el nivel

de línea, estandarizado en los 0dB. El preamplificador se encarga de

nivelar la tensión eléctrica que le llega de las distintas fuentes de audio

(cada equipo tiene una tensión de salida diferentes), para luego, una vez

igualadas, enviarlas, como señal de entrada, a otro equipo (generalmente,

una etapa de potencia).

Preamplificador estéreo Technics SU-C01 (1979).

o Amplificador: Es un equipo que pertenece a la Etapa de Potencia. Su

función es aumentar el nivel de una señal, incrementando para ello la

amplitud de la señal de entrada mediante corrientes de polarización

(voltaje negativo, voltaje positivo) en el transistor de salida para que así

los altavoces puedan funcionar.

Cuando se diseña un amplificador, es fundamental la refrigeración del

mismo. Por ello, siempre encontraremos una rejilla de ventilación y los

fabricantes habrán instalado en su interior ventiladores (como en el

ordenador). Esto es porque durante el procesado de amplificación, en su

interior, se disipa gran cantidad de calor. Físicamente, cuando vemos un

amplificador, nos encontramos con un equipo en el que habitualmente,

sólo hay un botón: el de encendido/apagado.

Amplificador QSC GX5


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o Ecualizador: Es un dispositivo que modifica el volumen del contenido en

frecuencias de la señal que procesa. Para ello modifica las amplitudes, lo

que se traduce en diferentes volúmenes para cada frecuencia. Con esto

se puede variar de forma independiente la intensidad de los tonos

básicos.

o Crossover: Es un Filtro Electrónico (Equipo de Audio) que divide la señal

de audio en bandas de frecuencia independientes que pueden serenviados por separado a los altavoces optimizando las bandas de

frecuencia, también permiten el procesamiento y amplificación multibanda

múltiples en los que se divide la señal de audio en bandas por separado

antes de que se mezclen de nuevo.

Crossover DBX 234xl

Consola: También llamada mesa de mezclas de audio o mezcladora de

sonidos es un dispositivo electrónico al cual se conectan diversos

elementos emisores de audio, tales como micrófonos, entradas de línea,

samplers, sintetizadores, gira discos de vinilos, reproductores de cd,

reproductores de cintas, etc. Una vez que las señales sonoras entran en la

mesa estas pueden ser procesadas y tratadas de diversos modos para dar

como resultado de salida una mezcla de audio, mono, multicanal o

estéreo, algunas incluyen la variación del nivel sonoro de cada entrada,

ecualización, efectos de envío y efectos de inserción.


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Estas mesas se utilizan en diferentes medios, desde estudios de

grabación musical, radiofónicos, televisivos o de montaje cinematográfico,

como herramienta imprescindible en la producción y emisión de audio.

También son la herramienta primordial para los DJ y otros músicos de

directo.


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Tipos de Sistemas de Audio:

o Pasivos

Un altavoz pasivo necesita recibir la potencia de otra fuente (es decir,

un amplificador de potencia). Un altavoz pasivo usa un solo amplificador

para alimentar el altavoz y una red de cruce entre el amplificador y los

controladores para dividir la señal en las bandas de frecuencia necesarias.

La desventaja de un altavoz pasivo es que en ocasiones el amplificador se

encuentra a cierta distancia del altavoz donde se deben utilizar cables

muy largos y se pierde la potencia y señal.

Conexión interna de Dos Vías en caja acústica:

En este sistema primero se envía la señal amplificada y luego se

dividen las frecuencias a través de un crossover (Filtros pasa alto yfiltro pasa bajo) dentro de la caja acústica.

Diagrama interno de una caja acústica (sistema de dos vías)

Conexión interna de 3 vías en Caja acústica:

En este sistema también primero se envía una señal amplificada

desde un amplificador, la cual pasa por un divisor de frecuencias

(Crossover) para dividir las frecuencias de Alto, Medio y Bajo como

se muestra en la siguiente imagen.


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Conexión Interna de Caja Acústica 3 Vías

Conexión de un sistema de sonido 1 Vía (Balanceado):

Conexión de un Sistema de Sonido de Dos Vias:

Un sistema de Conexión de Dos vias se basa en dividir las

frecuencias de Bajos y Medios-Altos a travez de equipos

electrónicos, el orden correcto sería: Consola, Ecualizador,

Crossover y de este último a dos Amplificadores como se podrá

apreciar en la siguiente imagen.


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Sistema Estéreo (Con Consola) para sistema amplificado.

En este caso conectaremos una consola a cornetas amplificadas

las cuales no necesitan amplificador, ecualizador y crossover

externos ya que los tienen incorporados adentro en la caja acústica.

Aunque en ocasiones se utilizan ecualizadores para cuando se va a

trabajar con una banda, cantante o grupo musical.

Sistema Estéreo Balanceado

Sistema de Audio Activo de 2 Vías.

Este tipo de sistemas es similar al caso anterior, lo único que se

le agrega al sistema son dos bajos amplificados los cuales se

conectan directamente a la salida de la consola o a la salida de

audio del PA amplificado y listo. Ya se tiene un sistema de audio 2

amplificado de dos Vías.

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CURSO DJ INTRODUCCION AL SONIDO