INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
UNIDAD PROFESIONAL CULHUACAN
INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA
ACADEMIA DE TITULACIÓN DE I.C.E.
Diseño y construcción de un sistema de frecuencia modulada adaptado a un auxiliar auditivo para infantes
hipoacúsicos
2012-ATC-ICE-056V
TESINA
QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DEINGENIERO EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA
POR OPCIÓN CURRICULARPRESENTAN
C. Casolis Jiménez Sergio Ricardo C. Cuellar Martínez Karen
C. Trujillo Delgadillo Irasema
ASESORES Firma de revisión
Ing. Ivan Edmundo Sarmiento Ávila ______________
Ing. Edgar Ricardo Gomez Navarro ______________
México D.F. diciembre 2012
Agradecimientos
Quiero agradecer a:
Primeramente, a Dios, quien me permitió concluir mi carrera con uno de los factores principales: la vida. En todos esos momentos de incertidumbre y titubeo, siempre me dio esa luz de esperanza, amor, compañía y fe que tanto necesité.
A mi madre, quien con cariño, amor, atención, cuidados, paciencia y compañía, ha sido la muestra de amor más grande que Dios pudo haberme brindado desde que comencé a vivir.
A mi padre, quien con carácter, me enseñó el valor del trabajo y la superación; que el conformarse jamás debe adherirse a mi mente y forma de vida.
A mi hermano, quien además de ser mi hermano, es mi mejor amigo, pues con él he compartido y convivido tantas cosas de mi vida. Quien, desde que fui pequeño, me cuidaba y me hacía reír, y así siempre lo ha seguido haciendo.
A mis abuelitos, quienes con los años de su experiencia y sabiduría, me mostraron los valores que ahora me han formado como persona; por haberme recibido en su casa, siempre con tanta alegría, y brindarme todo lo que han podido, con tal de que nada nunca me hiciera falta.
A mi novia y amigos: a todos quienes me dieron el valor; me enseñaron; me apoyaron; me amaron; y hasta los que me hundieron en un momento dado, pues lo salado no es de gusto, ni lo muy dulce tampoco, pues apreciar la vida significa disfrutar la victoria así como también saborear la amargura de las derrotas; y el caer no es perder, sino una nueva oportunidad para ser aún mejor que el día de ayer.
Muchas gracias, nuevamente, a todas y cada una de las fuertes, bellas y valerosas almas que me acompañaron a lo largo del cumplimiento de esta ardua -pero no imposible- meta.
Sinceramente,
Sergio Ricardo Casolis Jiménez.
Quiero agradecer a:
A mi familia por apoyarme en terminar mis estudios y por ayudarme en las adversidades que se presentaron a lo largo de mi vida profesional.
Esta tesina va dirigida para las personas más importantes en mi vida mi mama y mi abuelita, por los grandes sacrificios que hicieron para que yo concluyera mi carrera, sobre todo porque siempre confiaron en mí también agradezco a mis hermanos por su apoyo incondicional en este proyecto
A mis compañeros de tesina, por su paciencia, por el gran esfuerzo que hicieron para la realización y culminación de este proyecto, por el tiempo que le dedicaron y sobre todo por los conocimientos que aportaron. Y a una personita muy especial en mi vida, que siempre creyó en mí, que me tuvo paciencia a lo largo de este proyecto Gracias Daniel.
Sinceramente
Karen Cuellar Martínez
Quiero agradecer a:
A mi madre; por haberme apoyado en todo momento, por sus consejos, sus valores, por la motivación constante que me ha permitido ser una persona de bien, Por su ejemplo de perseverancia y constancia que la caracterizan y que me ha infundado siempre, por el valor mostrado para salir adelante y por su amor.
A mis compañeros; por su infinita paciencia y gran apoyo mutuo en todo momento; es obvio que sin ustedes este proyecto nunca hubiera podido ser completado
Sinceramente
D. Irasema Trujillo Delgadillo
Índice temático
Introducción
Índice de figuras
Planteamiento del problema
Justificación
Objetivo general
Objetivos particular
Introducción.............................................................................................................13
Planteamiento del problema...................................................................................15
Capitulo 1.................................................................................................................20
Estado del arte.........................................................................................................20
1.1 La era acústica................................................................................................21
1.2 La era del carbón.............................................................................................22
1.3 La era de bulbos..............................................................................................23
1.4 La era del transistor.........................................................................................24
1.5 La era digital (1984-88, 1996- presente).........................................................25
Capitulo 2.................................................................................................................27
Marco Teórico..........................................................................................................27
2.1 Sistema auditivo...............................................................................................27
2.2 Oído..................................................................................................................28
2.2.1 Oído externo..................................................................................................28
2.2.1.1 Oreja...........................................................................................................28
2.2.1.2 Conducto auditivo externo..........................................................................30
2.2.1.3 Membrana timpánica..................................................................................31
2.2.2 Oído medio......................................................................................................32
2.2.2.1 Propagación del sonido y acople de impedancias......................................32
2.2.3 Oído interno.....................................................................................................33
2.2.3.1. Propagación del sonido en la cóclea.........................................................34
2.3 Auxiliar auditivo.................................................................................................35
2.3.1 Clasificación de Auxiliares auditivos............................................................36
2.3.1.1 Auxiliar auditivo tipo caja............................................................................36
2.3.1.2 Auxiliar auditivo retro-auricular...................................................................37
2.3.1.3 Auxiliar auditivo de oído abierto..................................................................39
2.3.1.4 Auxiliar auditivo intra concha......................................................................40
2.3.1.5 Auxiliar auditivo intracanal.........................................................................40
2.3.1.6 Auxiliar auditivo completamente en el canal...............................................41
2.3.1.7 Aparato auditivo CROS/BI-CROS..............................................................42
2.4 Audiología..........................................................................................................43
2.5 Audiometría........................................................................................................44
2.5.1 Clasificion de la hipoacusia...........................................................................45
2.6 Audiología infantil..............................................................................................47
2.7 Amplificadores operacionales..........................................................................49
2.7.1 Arreglos tipo....................................................................................................50
2.7.1.1 Seguidor de voltaje.....................................................................................50
2.7.1.2 Amplificador inversor..................................................................................51
2.7.2 filtros................................................................................................................52
2.7.2.1 Tipos de filtros............................................................................................52
2.7.2.2 Filtro pasa altas..........................................................................................53
2.7.2.3 Filtro pasa bajas........................................................................................53
2.7.2.4 Filtro pasa banda.......................................................................................54
2.8 Transductores....................................................................................................54
2.8.1 Micrófono de electreto..................................................................................57
2.9 Introducción a los transmisores.....................................................................57
2.9.1 Transmisor de FM........................................................................................58
2.9.2 Oscilador LC.................................................................................................59
2.9.3 Transistor de juntura bipolar..........................................................................61
2.9.4 Construcción básica del transistor de juntura bipolar....................................62
2.9.5 Polarización directa- inversa..........................................................................62
2.10 Receptor FM....................................................................................................63
2.10.1 Diodo...........................................................................................................66
2.10.2 Característica tensión- corriente de un diodo..............................................67
2.10.3Tensión de Umbral.......................................................................................68
2.10.4 Diodo Zener.................................................................................................68
2.10.5 Resistencia Zener........................................................................................69
2.10.6 Regulador Zener..........................................................................................69
2.10.7 Diodo Zener ideal........................................................................................70
2.10.8 Diodo Varicap..............................................................................................70
2.11 Antenas.............................................................................................................73
2.12 Frecuencia Modulada (FM)..............................................................................74
2.12.1 Transmisor de FM directa............................................................................75
Capítulo 3.................................................................................................................77
Diseño e Implementación........................................................................................77
3.1 Esquema general de funcionamiento...............................................................77
3.1.1 Propósito.......................................................................................................77
3.1.2 Funcionamiento.............................................................................................78
3.2 Descripción del esquema general de funcionamiento.....................................78
3.2.1 Micrófono.......................................................................................................79
3.2.2 Preamplificador..............................................................................................79
3.2.3 Modulador de FM..........................................................................................79
3.2.4 Amplificador...................................................................................................79
3.2.5 Antena emisora (Sección de RF)...................................................................79
3.2.6 Antena receptora (Sección de RF)................................................................80
3.2.7 Mezclador/Convertidor..................................................................................80
3.2.8 Etapa de IF....................................................................................................80
3.2.9 Demodulador de FM......................................................................................80
3.2.10 Interfaz receptor-auxiliar auditivo.................................................................80
3.2.11 Auxiliar auditivo...........................................................................................81
3.3 Implementación electrónica..............................................................................81
3.3.1 Transmisor FM..............................................................................................81
3.3.2 Receptor FM.................................................................................................83
3.3.3 Amplificador de audio...................................................................................88
3.4 Diagrama de flujo de funcionamiento del sistema FM.....................................91
Capitulo 4.................................................................................................................93
Pruebas y resultados...............................................................................................93
4.1 Modulación de la señal.....................................................................................93
4.2 Voltaje de salida del receptor...........................................................................94
4.3 Voltaje de alimentación del receptor.................................................................94
4.4 Corriente de consumo del receptor..................................................................95
4.5 Voltaje de alimentación del transmisor.............................................................95
4.6 Corriente de consumo del transmisor...............................................................96
4.7 Voltaje de salida del micrófono.........................................................................96
4.8 Voltaje de salida usando el auxiliar auditivo retroauricular...............................97
4.10 Tabla de resultados........................................................................................99
Conclusiones.........................................................................................................101
Recomendaciones.................................................................................................102
Bibliografía.............................................................................................................103
Ciberografía............................................................................................................105
ANEXO 1.................................................................................................................107
Factibilidad.............................................................................................................107
1. Estudio de Mercado..........................................................................................107
1.1 Costos generales............................................................................................107
1.2 Costos de personal.........................................................................................109
1.3 Costo Total del proyecto.................................................................................109
1.4 Beneficio.........................................................................................................109
Anexo 2...................................................................................................................110
Viabilidad................................................................................................................110
Anexo 3...................................................................................................................111
Normatividades del proyecto................................................................................111
3.1 Normatividades de La transmisión.................................................................111
3.2 Norma técnica del servicio de FM según la COFETEL.................................113
3.3 Norma NOM-02-STC-93.................................................................................117
3.4 Normatividad del auxiliar auditivo de acuerdo a la confederación industrial de audífonos..............................................................................................................120
Anexo 4...................................................................................................................121
Cronograma de actividades..................................................................................121
Anexo 5................................................................................................................122
Datos técnicos del auxiliar auditivo retroauricular................................................122
Bochs de Siemens................................................................................................122
Anexo 6 Datos técnicos del transistor 2N2222....................................................124
Anexo 7 Datos técnicos del sistema receptor TDA7000.....................................125
Anexo 8 Canales y sus respectivas estaciones transmisoras.............................127
Anexo 9 Datos técnicos del diodo varicap BB119..............................................129
GLOSARIO..............................................................................................................130
Listado de Figuras
Figura 1 “Corneta”---------------------------------------------------------------------------------------2
Figura 2 “Tubo de escucha”--------------------------------------------------------------------------2
Figura 3 “Prótesis de carbón”------------------------------------------------------------------------3
Figura 4 “Prótesis de bulbos”-------------------------------------------------------------------------3
Figura 5 “Prótesis retro-auricular”-------------------------------------------------------------------4
Figura 6 “Audífono hibrido”----------------------------------------------------------------------------5
Figura 7 “Prótesis digitales”---------------------------------------------------------------------------5
Figura 8 “Partes del oído externo”------------------------------------------------------------------7
Figura 9 “Membrana timpánica”---------------------------------------------------------------------9
Figura 10 “Oído medio”------------------------------------------------------------------------------10
Figura 11 “Auxiliar auditivo retro-auricular”-----------------------------------------------------15
Figura 12 “Esquema de auxiliar auditivo retro-auricular”------------------------------------16
Figura 13 “Auxiliar auditivo de oído abierto”----------------------------------------------------17
Figura 14 “Auxiliar auditivo intraconcha”--------------------------------------------------------18
Figura 15 “Auxiliar auditivo intracanal”-----------------------------------------------------------18
Figura 16 “Completamente en el canal”----------------------------------------------------------19
Figura 17 “Perdida del umbral neurosensorial”------------------------------------------------24
Figura 18 “Perdida del umbral conductiva”------------------------------------------------------24
Figura 19 “Perdida del umbral mixta”-------------------------------------------------------------24
Figura 20 “Símbolo general del amplificador operacional”----------------------------------27
Figura 21 “Diagrama del amplificador seguidor”-----------------------------------------------28
Figura 22 “Diagrama del amplificador inversor”------------------------------------------------29
Figura 23 “Respuesta del filtro pasa alto”-------------------------------------------------------30
Figura 24 “Respuesta del filtro pasa bajas”-----------------------------------------------------31
Figura 25 “Respuesta del filtro pasa banda”----------------------------------------------------31
Figura 26 “Principio de funcionamiento de un micrófono electrecto”---------------------34
Figura 27 “Diagrama del oscilador LC”-----------------------------------------------------------38
Figura 28 “Resonancia del oscilador LC”--------------------------------------------------------38
Figura 29 “Transistor de juntura bipolar”---------------------------------------------------------39
Figura 30 “Zonas de funcionamiento de JFET”------------------------------------------------40
Figura 31 “Diagrama a bloques”-------------------------------------------------------------------43
Figura 32 “Estructura del diodo”-------------------------------------------------------------------44
Figura 33 “Curva tensión-corriente del diodo”--------------------------------------------------45
Figura 34 “Diodo zener ideal”-----------------------------------------------------------------------47
Figura 35 “Diodo varicap”----------------------------------------------------------------------------50
Figura 36 “Ejemplos de antenas”------------------------------------------------------------------51
Figura 37 “Esquema general del funcionamiento del sistema FM”-----------------------53
Figura 38 “Diagrama eléctrico del transmisor--------------------------------------------------59
Figura 39 “Diagrama eléctrico del receptor”----------------------------------------------------62
Figura 40 “Diagrama de amplificación”----------------------------------------------------------65
Figura 41 “Espectro radioeléctrico”---------------------------------------------------------------84
Figura 42 “Colores aplicados a los servicios de radiocomunicación”--------------------85
Figura 43 “Distribución de frecuencias del espectro radioeléctrico en México”--------87
Figura 44 “Curvas del auxiliar auditivo”----------------------------------------------------------96
TABLAS
Tabla No. 1 “Historia de las prótesis auditivas” Juan Carlos Olmo-------------------------1
Tabla No 2 “Clasificación de la sordera” Sebastián Gonzalo Audiología ---------------23
Tabla No. 3 “Canales disponibles”----------------------------------------------------------------60
Tabla No 4 “Tabla de resultados”------------------------------------------------------------------73
Tabla No 5 “Precios de auxiliares auditivos”----------------------------------------------------80
Tabla No 6 “Costos generales”---------------------------------------------------------------------81
Tabla No. 7 “Distribución de frecuencias del espectro radioeléctrico en México”-----86
Tabla No 8 “Frecuencias de ejemplo”------------------------------------------------------------88
Tabla No 9 “Consulta electrónica de la comisión federal de telecomunicaciones”--100
Introducción
En este proyecto se realizara un sistema de audio portátil-audífonos, con una
implementación que se realizara sobre un sistema de sonido ya existente, el cual va
a tener la característica de reforzamiento sonoro en bajas frecuencias colocando una
bobina extra sobre la ya existente.
Los audífonos son un producto electrónico que se encarga de amplificar una
señal, estos reciben el sonido a través de un micrófono que posteriormente
convertirá las ondas sonoras en señales eléctricas. El amplificador se encargara de
aumentar el volumen de las señales y lo envía a través de un altavoz.
Actualmente un audífono trae incorporado una mayor tecnología que se encarga
básicamente de ampliar la señal de un sonido obtenida en un micrófono, la ecualiza
y es reproducida con transductores de sonido que son denominados receptores.
Básicamente existen tres tipos de audífonos que se explicaran de forma breve:
1. Intraauriculares, son usados en caso de pérdida de audición leve o severa,
pueden acomodar mecanismos técnicos como la bobina telefónica (bobina
magnética contenida dentro del audífono que mejora la transmisión durante
las llamadas telefónicas)
2. Audífonos retroauriculares: son usados detrás del oído, se encuentran
conectados a un molde de oreja plástico que cabe dentro del oído externo , el
sonido se desplaza a través del molde al interior del oído.
3. Audífonos intracanales: estos caben en el canal del oído, está diseñado a
medida para ajustarse al tamaño y a la forma del canal. Los audífonos
completamente en el canal, se encuentran ocultos dentro del mismo.
Para el funcionamiento de un audífono se deben de listar los siguientes
componentes por los cuales se conforma.
micrófono: se utiliza para captar el sonido y convertir la energía acústica en
energía eléctrica.
amplificador: sirve para aumentar la intensidad de la señal que llega al
micrófono.
bocina: convierte la energía eléctrica ya amplificada en energía acústica
pila: permite energía para hacer funcionar el auxiliar
volumen: sirve para ajustar la intensidad del volumen.
molde: se diseña de acuerdo a la necesidad de cada persona, se adaptan
dentro de la oreja.
controles: sirven para encender o apagar, captar sonidos del medio ambiente
o para captar señales de un teléfono.
Planteamiento del problema
Las enfermedades otológicas es decir de los oídos en la infancia es muy
frecuente y sus consecuencias afectan la capacidad de aprendizaje, comunicación y
ocasionan trastornos en el comportamiento, lenguaje y rendimiento escolar.
Los niños de edad pre-escolar y escolar constituyen una población de "riesgo"
muy elevado ya que son muy vulnerables a contraer enfermedades respiratorias
especialmente las que afectan los oídos, debido a la falta de maduración y desarrollo
de su sistema respiratorio, lo que termina en la adolescencia.
La infancia es una etapa durante la que cual van madurando las facultades
involucradas con el desarrollo del lenguaje en el niño, que son la agudeza auditiva y
la visual, la motricidad gruesa y fina, la coordinación sensorio-motriz y capacidades
mentales como la memoria, atención, comunicación y otras que van evolucionando
con los años, conformando la base para el aprendizaje escolar y en contraparte para
su fracaso escolar.
La hipoacusia conductiva, afecta la transmisión del sonido por la imposibilidad
que tiene el sonido de atravesar la barrera a nivel del oído externo y/o del oído
medio y se puede deber a:
A perforaciones de la membrana del tímpano, lesiones en la cadena de
huecesillos o a la falta de movilidad de la misma.
A adherencias de las paredes de la caja del tímpano o a la presencia de
secreciones de grasa, líquido acuoso, mucoide o pus.
Una de las alternativas de tratamiento de la hipoacusia conductiva es el uso de
un auxiliar auditivo ya que tiene la función de amplificar el sonido y lograr que este
sea lo más claro posible de manera que el oído pueda transmitirlo al cerebro de la
forma más perfecta posible.
Los sistemas de FM permiten acoplar a un auxiliar auditivo un dispositivo
mediante el cual se capta el sonido a través de una señal de FM, directamente de la
fuente sonora.
El auxiliar tiene que tener la función de FM; no todos los auxiliares la tienen.
Por ejemplo en una clase, el maestro se coloca un pequeño micrófono en la camisa
o en la corbata cerca de la boca, como los que se usan en la televisión.
Cuando el maestro habla, el sonido se transmite directamente al auxiliar y el niño
recibe el sonido como si el maestro le estuviera hablando directamente al oído,
excluyendo el ruido del salón de clases.
Este tipo de equipos son muy útiles en circunstancias en las cuales el ruido
ambiental enmascara la fuente de sonido, como en un salón de clases.
El uso de este tipo de auxiliares de manera permanente ha demostrado ser muy
conveniente para el desarrollo del lenguaje de los niños
Objetivo general
Diseñar y construir un sistema de frecuencia modulada mediante un transmisor
para ser adaptado a un auxiliar auditivo retroauricular
Objetivos particulares
1.- Diseñar un sistema de frecuencia modulada para ser adaptado a un auxiliar
auditivo retroauricular.
2.- Construir un sistema de frecuencia modulada para adaptarse a un auxiliar
auditivo mediante un transmisor
Justificación
Este proyecto es importante porque contribuye al desarrollo de tecnología
avanzada en apoyo a niños y niñas que tienen un padecimiento auditivo, en México
existe este tipo de sistema pero es de difícil adquisición por sus altos costos.
La audición es uno de los cinco sentidos que posee el ser humano, el cual, a
través del sonido, permite adquirir gran parte de información que percibimos
diariamente. La deficiencia de la misma, repercute negativamente en la vida de
quien lo padece.
Hoy en día existen en el mercado una amplia variedad de dispositivos que
ayudan a mejorar la calidad de vida de las personas con deficiencias auditivas.
Los problemas de sordera (deficiencia auditiva) son comunes tanto en personas
de corta y avanzada edad, pero hay un especial interés en los niños infantes que los
padecen, ya que del desarrollo infantil, en el sentido educativo, cultural y social, se
deriva una serie de secuelas que posteriormente repercutirán en la vida adulta del
infante,1 ya sea en forma positiva o negativamente, dependiendo esto de la manera
en cómo se haya llevado a cabo este desarrollo en el niño.
El aspecto educativo en los niños es un parámetro muy importante, ya que de él,
la parte intelectual es la que toma raíces.
Lo que se pretende en este proyecto es implementar en un auxiliar auditivo
analógico, un sistema de FM, esto es, crear un sistema inalámbrico que permita
acentuar los sonidos en el portador del auxiliar. Si este sistema se implementara,
tendría un especial uso en escuelas donde asistan niños con problemas que
impliquen deficiencia auditiva.
Este proyecto apoyaría a tener un mayor acercamiento a la fuente de sonido, lo que
implicaría mejorar la calidad de señal a ruido y, en consecuencia, lograr mayor
inteligibilidad para el receptor, consiguiendo mayor atención a la fuente de sonido,
en este caso, el transmisor de la información.
Capítulo 1
Estado del arte
En este capítulo se exponen los antecedentes de desarrollo tecnológico, de las
prótesis auditivas.
Los antecedentes de las prótesis auditivas se remontan desde la antigüedad y se
dividen en cinco eras o etapas; la acústica, la del carbón, la de los bulbos, la era de
los transistores y la era digital.
ERA FECHAS APROXIMADAS
Era acústica Desde la mano acopada hasta 1700
Era del carbón De 1700 hasta 1940
Era de los bulbos Desde 1930 hasta 1950
Era de los transistores De 1950 hasta 1980
Era digital De 1990 hasta nuestros días
Tabla 1 “Historia de las prótesis auditivas” Juan Carlos Olmo
1.1 La era acústica
Esta era comienza cuando alguien acopó su mano tras la oreja, produciendo un
aumento de 5 a 10 decibelios de ganancia en frecuencias altas y bajas, recolectando
sonidos de un área mayor de lo que oído podría por si mismo.
Esto protege al oído de sonidos provenientes de la parte trasera, funcionando
como un sistema de reducción de ruido, que favorece sonidos provenientes de la
parte delantera.
La ayuda más efectiva fue desarrollada a partir de 1673, las trompetas y
cornetas, con una forma ancha en la entrada y angosta al final, amplifican el sonido
debido a la reducción gradual del área.
Figura 1 Corneta
El tubo de escucha, consistía en una corneta unida a lo largo de un tubo flexible
que terminaba en una especie de auricular su ventaja era mantener la relación señal
a ruido de manera que el usuario escuchaba claro y fuerte.
Figura 2 Tubo de escucha
1.2 La era del carbón
El audífono de carbón consistía en un micrófono de carbono, batería de 3 a 6
volts y un receptor o parlante magnético, conectados en serie.
El micrófono de carbono está compuesto de partículas de carbón, cuando el
sonido alcanza el diafragma, el movimiento del diafragma presiona las partículas de
carbón, cambiando la resistencia eléctrica del micrófono.
En 1900, el Dr. Ferdinand ALT, pone a punto el primer amplificador para sordos
(ganancia 10 a 15 dB, banda pasante de 1000 a 1800 Hz).
Con la finalidad de alcanzar mayor ganancia, se inventó el amplificador de
carbón. La primera prótesis de carbón se llamó Akoulallion y apareció en 1899. El
primer modelo que podía ser portátil se denominó Akouphone y acousticon, que
aparecieron en 1902.
Las prótesis de carbón permanecieron hasta 1940, durante esta era apareció la
idea de amplificar distintas frecuencias con distintas ganancias, se logro
seleccionando combinaciones de micrófonos, receptores y amplificadores.
Figura 3 Prótesis de carbón
1.2 La era de bulbos
En 1907 fue inventado el amplificador electrónico de bulbos y se aplicó a los
auxiliares auditivos en 1920, los bulbos permitieron el uso de un micrófono de menor
voltaje en la señal de salida.
Combinando Bulbos, se pueden hacer amplificadores muy potentes (70 dB de
ganancia y 130 dB SPL de salida). El problema con los bulbos era su gran tamaño y
requerían de 2 baterías para hacerlos funcionar (una batería de alto voltaje y una
batería de bajo voltaje para darle poder a los circuitos del amplificador).
Los audífonos de bulbos se hicieron prácticos durante la década de 1930 a 1940,
pero fue hasta 1944 cuando la batería, el micrófono y el amplificador fueron tan
pequeños para construir un audífono en una sola pieza.
La ventilación del molde, los micrófonos magnéticos y la amplificación con
compresión fueron desarrollados durante esta era.
Figura 4 Prótesis de Bulbos
1.3 La era del transistor
El transistor se comercializo en el año de 1952, el menor tamaño de los
transistores permitió que el audífono transistorizado reemplazara al de bulbos,
pudiendo ser colocado en la cabeza, concretamente detrás de la oreja o en las
gafas.
La ubicación cefálica trajo como ventaja, la eliminación del ruido producido por el
roce de la ropa con el micrófono. Durante las siguientes décadas el retroauricular se
mantuvo en primer lugar de las adaptaciones, con los decrementos en el tamaño de
los componentes aparecieron los aparatos intra auriculares.
Figura 5 Prótesis Retro auricular
En el año de 1964 el circuito integrado se aplicó en los audífonos, significando
múltiples transistores y resistencias combinándose en un componente único.
En 1971, la tecnología del micrófono mejoro con la aparición del micrófono
electreto- FET, este produjo respuestas frecuenciales amplias en un menor tamaño.
En 1980, los audífonos se hicieron lo suficientemente pequeños para ser
colocados dentro del canal auditivo.
En 1990, aparece el CIC o audífono invisible con algunas ventajas acústicas,
entre ellas la disminución de ruido producido por el viento
Audífonos Híbridos
Los audífonos Híbridos son una combinación de la tecnología analógica y digital,
el primer chip digital integrado en un audífono analógico apareció en 1986. La
aplicación de controles y memoria digital sustituyo a los potenciómetros.
Figura 6 Audífono Hibrido
1.4 La era digital (1984-88, 1996- presente)
Los audífonos digitales utilizan un chip de procesamiento digital de la señal, que
estuvo disponible en 1982. La investigación del procesamiento digital comenzó en
1960 pero fue hasta 1970 cuando los ordenadores fueron lo suficientemente rápidos
para sincronizar la salida y la entrada.
En abril de 1996, aparecieron los primeros audífonos completamente digitales
pudiendo realizar 40 millones de cálculo por segundo
Figura 7 Prótesis digitales
Capítulo 2
Marco Teórico
En este capítulo se desarrollaran la fundamentación teórica y normativa para la
realización del proyecto.
2.1 Sistema auditivo
La función del sistema auditivo es, esencialmente, transformar las variaciones de
presión originadas por la propagación de las ondas sonoras en el aire en impulsos
eléctricos (variaciones de potencial), información que los nervios acústicos
transmiten a nuestro cerebro para la asignación de significados.
2.2 Oído
Llamamos oído a un complicado conjunto de estructuras, algunas de tamaño
muy pequeño otras de tamaño microscópico, que se encuentran en ambos lados de
la cabeza. Todas ellas tienen funciones relacionadas con la audición y el equilibrio.
De acuerdo con un criterio de anatomía topográfica el oído se divide en tres
regiones: oído externo, oído medio y oído interno.
2.2.1 Oído externo
El oído externo está conformado para dirigir y recoger hacia el oído medio las
ondas sonoras y está constituido por la oreja, el conducto auditivo externo y la
membrana timpánica.
2.2.1.1 Oreja
La oreja está formada por una lámina cartilaginosa plegada en si misma en
diversos sentidos, tiene forma ovoide, con su parte ancha hacia arriba.
La cara lateral de la oreja presenta una superficie cóncava pero irregular pues tiene
numerosas protuberancias y depresiones: el borde más prominente de estas se
llama Hélix [1] y se encuentra en la parte superior lateral.
Figura 8 “Partes del oído externo”
Por delante del Hélix hay otra prominencia, a la que se le denomina antihélix,
que está separada del hélix por el surco o canal de hélix. El antihélix se divide por
arriba en dos ramas, entre las cuales hay una depresión rectangular, llamada fosa
triangular.
El anthihélix describe una curva alrededor de una cavidad llamada concha, la
cual está dividida parcialmente en dos partes por una raíz de hélix; la parte superior
se llama cimba de la concha y la parte inferior es el cavum de la concha
[1] Hélix. Pliegue que rodea el borde de la oreja.
Por delante de la concha, proyectándose hacia atrás y tapando parcialmente el
conducto auditivo externo, hay una pequeña prominencia puntiaguda llamada trago,
lo cual oculta los pelos que hay en esa región; frente al trago separado por él por la
escotadura Inter trágica [2], se encuentra en un pequeño tubérculo llamado
antitrago.
El cartílago de la oreja es una sola pieza, que consiste en un cartílago elástico con
pequeñas partes de cartílago hialino, sobre de el se encuentran ligamentos,
músculos y pequeñas porciones de tejido adiposo, todos aquellos cubiertos por piel.
2.2.1.2 Conducto auditivo externo
El conducto auditivo externo es un tubo curvo que se extiende de la excavación
de la concha a la membrana timpánica, mide cerca de 2.5 cm de longitud y su
diámetro varía de acuerdo con la localización.
En su tercio externo, la pared de este conducto es fibrosa y cartilaginosa y en sus
dos tercios internos es de tipo óseo, cubierta en toda su extensión por un
revestimiento cutáneo, que es la prolongación de la piel de la cara externa de la
oreja.
El cartílago del conducto conductivo está cubierto con una piel delgada, muy
sensible. Este conducto tiene algunos vellos, que se conocen como tragos, los
cuales predominan en el tercio externo, donde también observamos glándulas
sebáceas, además hay glándulas especiales llamadas glándulas ceruminosas.
La forma y los diámetros del conductivo varían en sus diferentes porciones; el
conducto es ligeramente aplanado de adelante hacia atrás, de manera que el corte
tiene forma helicoidal; en su aspecto longitudinal muestra una torsión de afuera
hacia adentro que hace que la pared anterior se convierta gradualmente en antero
inferior.
[2]Escotadura Inter trágica: espacio semicircular situado entre el trago y el antitrago en el pabellón auricular
Debido a esa torsión el diámetro mayor de la elipse se encuentra más inclinado
sobre la línea horizontal, cuanto más cerca está de su extremo interno.
El calibre disminuye progresivamente de afuera hacia adentro, hasta donde
terminan las tres cuartas paredes externas del conducto, lugar que recibe el nombre
de istmo, después del cual aumenta poco a poco hasta llegar a la caja timpánica. En
el istmo el diámetro esta entre los 6 y 8mm.
En cuanto a su dirección, el conducto es oblicuo de afuera hacia dentro y de atrás
hacia adelante y de arriba abajo; además presenta sinuosidades en sentidos
horizontal y vertical.
2.2.1.3 Membrana timpánica
La membrana timpánica recibe también el nombre de tímpano. Éste separa el
oído externo del oído medio. Cuando las ondas sonoras alcanzan la membrana
timpánica hacen que la membrana vibre. Estas vibraciones son transferidas
posteriormente a los huesecillos en el oído medio. La membrana timpánica está
compuesta de una membrana delgada de tejido conectivo cubierta por piel en la
parte externa y por mucosa en la superficie interna.
La membrana timpánica está compuesta por 3 capas: la primera y más externa
(llamada también cutánea, escamosa o lateral) es la continuación de la piel del
conducto auditivo, la capa media o fibroelástica está formada por fibras radiales
externas y circulares internas y finalmente la capa medial o interna es la
continuación de la mucosa del oído medio. La superficie del tímpano se divide en
parte tensa y parte flácida. La primera se ubica desde los ligamentos del martillo a
nivel de la apófisis corta hasta el piso. La parte flácida es de menor tamaño, carece
de la porción fibroelástica y no participa en la transmisión del sonido.
Figura 9 “Membrana timpánica”
2.2.2 Oído medio
El oído medio está compuesto por una cavidad llena de aire dentro de la cual se
encuentran tres huesecillos denominados martillo, yunque y estribo, unidos entre si
en forma articulada, uno de los extremos del martillo se encuentra unido a la
membrana timpánica, mientras que la base del estribo está unida mediante un anillo
flexible a las paredes de la ventana oval.
Finalmente la cavidad del oído medio se comunica con el exterior del cuerpo a
través de la trompa de Eustaquio que es un pequeño conducto que se encarga de
mantener comunicación entre la caja timpánica y la laringe, su funcionamiento es el
de igualar la presión del oído medio con la presión atmosférica.
Figura 10 “Oído medio”
2.2.2.1 Propagación del sonido y acople de impedancias
Los sonidos formados por oscilaciones, de las moléculas del aire son conducidos
a través del meato auditivo hasta el tímpano. Los cambios de presión en la pared
externa de la membrana timpánica asociados a la señal sonora hacen que dicha
membrana vibre siguiendo las oscilaciones de dicha señal.
Las vibraciones del tímpano se transmiten a la cadena de huesecillos, la cual
opera como un sistema de palancas, de forma que la base del estribo vibra en la
ventana oval.
Este huesecillo se encuentra en contacto con uno de los fluidos contenidos en el
oído interno ; por lo tanto, el tímpano y la cadena de huesecillos actúan como un
mecanismo para transformar las vibraciones del aire en vibraciones del fluido.
Para lograr que la transferencia de potencia del aire al fluido sea máxima, debe
efectuarse un acoplamiento entre la impedancia mecánica característica del aire y la
del fluido.
La cadena de huesecillos actúa como acoplador de impedancias, la relación entre
las superficies del tímpano y de la base del estribo (en la ventana oval) introduce un
efecto de acoplamiento adicional, lográndose una transformación de impedancias
del orden 1:20, con lo cual se minimizan las perdidas por reflexión.
2.2.3 Oído interno
El oído interno representa el final de la cadena de procesamiento mecánico del
sonido y en el se llevan a cabo tres funciones primordiales
1) Filtraje de la señal sonora
2) Transducción
3) Generación probabilística de impulsos nerviosos
En el oído interno se encuentra la cóclea también denominada caracol, la cual es
un conducto rígido enrollado dos vueltas y media de unos 35 mm de longitud, lleno
con dos fluidos de distinta composición.
El interior de este conducto está dividido en sentido longitudinal por la membrana
basilar y la membrana de Reissner, las cuales forman tres escalas: La escala
vestibular y la escala timpánica contienen un mismo fluido denominado peri linfa,
puesto que se interconectan por una pequeña abertura situada en el vértice del
caracol, llamada helicotrema.
La escala media se encuentra aislada de las otras dos y contiene un líquido
diferente denominado endolinfa.
La base del estribo, a través de la ventana oval está en contacto con el fluido de
la escala vestibular, mientras que la escala timpánica desemboca en la cavidad del
oído medio a través de otra abertura denominada ventana redonda.
Sobre la membrana basilar y en el interior de la escala media se encuentra el
órgano de Corti, el cual se extiende desde el vértice hasta la base de la cóclea y
contiene las células ciliares, que actúan como transductores de señales sonoras a
impulsos nerviosos.
Dependiendo de su ubicación en el órgano de Corti se pueden distinguir dos tipos
de células ciliares: internas y externas, existen alrededor de 3500 células ciliares
internas y unas 2000 células externas. Estos tipos de células presentan conexiones
o sinapsis con las fibras nerviosas aferentes y eferentes, las cuales conforman el
nervio auditivo.
2.2.3.1. Propagación del sonido en la cóclea
Las oscilaciones del estribo provocan oscilaciones en el fluido de la escala
vestibular (perilinfa) La membrana de Reissner se encarga de separar los fluidos de
la escala vestibular y la escala media, esta es muy delgada y en consecuencia, los
líquidos en ambas escalas pueden tratarse como uno solo.
Las oscilaciones en la perilinfa de la escala vestibular se transmiten a la endolinfa
y de esta a la membrana basilar; la membrana basilar a su vez, provoca oscilaciones
en el fluido de la escala timpánica, es preciso compensar el desplazamiento de los
fluidos, esto se lleva a cabo en la membrana de la ventana redonda, la cual permite
“cerrar el circuito hidráulico”.
2.3 Auxiliar auditivo
Los auxiliares auditivos, o comúnmente llamados aparatos para sordera, son
instrumentos diseñados para proporcionar el sonido de una forma más efectiva al
oído, y la humanidad ha creado una multitud de aparatos y remedios en una gran
lucha contra la pérdida auditiva.
El desarrollo de aparatos auditivos tiene siglos de intentos e invenciones, desde
los grandes cuernos de resonancia que parecidos a una trompeta musical se
colocaban con un extremo pequeño en el oído, este tipo de instrumentos
simplemente concentraba el sonido y lo dirigía al canal auditivo extremo.
El auxiliar auditivo contemporáneo incorpora el uso de la tecnología electrónica
sofisticada que básicamente amplifica electrónicamente la señal de sonido obtenida
en un micrófono, la ecualiza a la pérdida auditiva del usuario, y la reproduce con
transductores de sonido llamados receptores.
Hoy en día el desarrollo de la tecnología ha permitido la integración de
amplificadores de sonido tan pequeños como un grano de arroz que sin duda
ofrecen importantes beneficios en la percepción auditiva y en la calidad de vida de
quien padece un problema auditivo.
Al mismo tiempo su tamaño pequeño los hace discretos y estéticos. La llegada
de la tecnología digital a los aparatos auditivos también ha permitido importantes
ventajas en cuanto su funcionamiento pues permite que el comportamiento del
amplificador sea dinámico ajustándose automáticamente a los niveles de sonido que
el usuario requiere, también permite que se realice una adaptación muy precisa a la
pérdida del paciente con el uso de una computadora, y finalmente ofrecen una
calidad de sonido de alta fidelidad, claro y prácticamente natural.
La composición interna de este tipo de aparatos es a grandes rasgos de la
siguiente manera:
Un micrófono, que se encargara de recoger los sonidos del medio
ambiente y convertirlos en una señal eléctrica. Funciona como un transductor
cambiando la energía acústica del ambiente a energía eléctrica.
Un circuito compuesto por amplificadores y filtros, cuya función es la de
recibir la información proveniente del micrófono para manejarla de acuerdo
con las características y ajustes, permitiendo el paso a ciertas frecuencias,
amplificando unas y atenuando otras.
Un receptor o audífono, cuya función es la de recibir la señal eléctrica
proveniente del circuito amplificador y transformarla en sonido o cambiando la
energía eléctrica en energía acústica.
Una fuente de energía (pila). En forma simplificada, puede describirse un
auxiliar auditivo como el instrumento que recibe una señal de entrada,
amplificándolo y filtrándolo, para posteriormente suministrar una señal de
salida.
2.3.1 Clasificación de Auxiliares auditivos
De acuerdo con sus características generales, los auxiliares auditivos se clasifican
de la siguiente manera:
1. Tipo caja
2. Tipo curveta
3. Tipo intraural
4. Tipo Intracanal
2.3.1.1 Auxiliar auditivo tipo caja
Estos aparatos se caracterizan por tener el receptor o audífono separado del
resto del equipo y solo se unen por un cordón o cable a través del cual se transmite
la señal eléctrica desde el amplificador hasta el receptor, que se fija en el oído del
paciente con un molde. Estos aparatos son los más grandes y más resistentes a los
golpes
2.3.1.2 Auxiliar auditivo retro-auricular
Los aparatos para sordos que se colocan detrás de la oreja – retro-auriculares
(siglas en inglés BTE) se almacenan en una caja curvada que cabe cuidadosamente
y confortablemente detrás o por encima de tu oreja. Se hace un molde a medida de
la oreja para así obtener la forma exacta de la oreja. El molde a medida de la oreja
se usa para dirigir el sonido desde el aparato para sordos hasta el oído y para
asegurar y sujetar firmemente el aparato en su sitio.
Los aparatos para sordos BTE pueden hacerse a medida para gente con una
gran variedad de pérdida auditiva, desde una ligera pérdida a una pérdida severa.
Debido a que los componentes del aparato se sujetan en el exterior de la oreja,
tienden a ser más duraderos. Los aparatos para sordos BTE necesitan menos
reparaciones y por lo general duran más. Se llevan cómodamente, incluso por la
gente que lleva gafas.
Figura 11“Auxiliar auditivo retro-auricular”
Figura 12 Esquema de auxiliar auditivo retroauricular
Principio de funcionamiento de un audífono analógico:
1. Conversión señal acústica/magnética a eléctrica
2. Amplificación de la señal: amplificador, define la respuesta en frecuencia,
ganancia y máxima salida, permitiendo ser modificadas mediante
calibraciones.
3. Conversión de la señal eléctrica amplificada a señal acústica/vibratoria
(transductores de salida; auricular y pastilla ósea).
En este caso se realizara la adaptación del sistema de frecuencia modulada a un
auxiliar auditivo retro auricular de tipo analógico, tomando en cuenta que los
auriculares de tipo analógico están conformados por componentes discretos, que
utilizan señales eléctricas continuas.
Los circuitos analógicos son aquellos que están formados por componentes
discretos, separados físicamente y que utilizan señales eléctricas continuas o
alternas de mayor o menor valor, pero sin que estas contengan más información que
la del valor mismo de la señal (voltaje).
En las prótesis analógicas la variación de la curva de respuesta se realiza
mecánicamente, manipulando el amplificador
Las ventajas que ofrecen los auxiliares auditivos analógicos son las siguientes:
Son de menor costo
Facilidades de reparación
No requiere de equipo alguno para ser programados.
2.3.1.3 Auxiliar auditivo de oído abierto
Los aparatos auditivos de "oído abierto" se alojan en una caja miniatura que cabe
sobre o detrás de tu oreja. En la mayoría de los casos, no hay ninguna pieza hecha
a medida que se tenga que poner dentro del canal del oído. El aparato auditivo de
"oído abierto" consiste en un aparato retro-auricular (BTE) tamaño miniatura que
está unido a un tubo ultra fino que tiene una punta de goma blanda que cabe dentro
del oído.
Estos instrumentos son apropiados para la gente que tiene una capacidad normal
o casi normal de oír los tonos bajos, y una pérdida auditiva ligera a moderadamente
severa para los tonos altos. Este aparato auditivo ayuda a reducir las quejas
relacionadas con el volumen de la voz del propio paciente, conocido como el efecto
de oclusión.
Debido a la caja BTE miniatura y el tubo fino, este aparato es muy atractivo de
manera cosmética. Ya que el aparato es más pequeño, se necesita suficiente
destreza manual para asegurar que se inserta adecuadamente y se pone en el lugar
adecuado.
Figura 13 “Auxiliar auditivo de oído abierto
2.3.1.4 Auxiliar auditivo intra concha
Los aparatos auditivos en el oído (ITE por sus siglas en inglés) se diseñan a
medida y caben perfectamente dentro del oído, cubriendo la mayoría de la parte
visible del oído. Todos los componentes se alojan en una sola concha de plástico.
No tiene ningún cable o tubo exterior, y son muy ligeros. Cuando se hacen de
manera correcta, caben de manera muy confortable y segura en el oído. Los
aparatos auditivos ITE los pueden usar la gente con pérdidas auditivas leves a
moderadamente severas.
Figura 14 “Auxiliar auditivo intra concha”
2.3.1.5 Auxiliar auditivo intracanal.
Los aparatos auditivos en el canal (siglas en inglés ITC) están diseñados a
medida, son de un tamaño más pequeño, y se colocan más profundamente en el
canal del oído que los aparatos auditivos de tipo en el oído (ITE).
Todos los componentes se alojan en una concha de plástico. Sin embargo,
debido a que son de tamaño más pequeño, sólo los puede usar la gente que tiene
una pérdida auditiva leve a moderada.
Figura 15 “Auxiliar auditivo intra canal”
2.3.1.6 Auxiliar auditivo completamente en el canal
Los aparatos auditivos completamente en el canal (siglas en inglés CIC) también
están diseñados a medida. Son los que se colocan más profundamente en el canal
auditivo, así que son los menos visibles. También pueden disminuir los problemas
con el ruido del viento y la retroalimentación cuando se habla por teléfono.
La duración de la pila para este tipo de aparato es bastante corta ya que la pila es
muy pequeña. El tamaño del aparato también puede hacer que sea difícil de
manejar, especialmente para la gente que tiene problemas con la destreza de las
manos y los dedos (debido a la artritis, por ejemplo).
Además, debido a la exposición a la humedad y a la cera de los oídos, este tipo
de aparato auditivo tiende a tener que ser arreglado más veces y suele tener una
duración de uso más corta que los otros tipos de aparatos auditivos.
Ajustar los aparatos auditivos CIC suele suponer citas adicionales con el
especialista y la necesidad de moldear nuevamente la caja para conseguir el ajuste
correcto. Algunas personas pueden no ser candidatos adecuados para un aparato
auditivo CIC debido a la forma de su canal auditivo o la severidad de su pérdida
auditiva.
Figura 16 “Completamente en el canal”
2.3.1.7 Aparato auditivo CROS/BI-CROS
Los sistemas Cros son adaptaciones de auxiliares auditivos que se realizan en
hipoacusias asimétricas, con gran diferencia auditiva entre ambos oídos; el
procedimiento consiste en llevar la señal amplificada desde el oído con peor
audición-Hipoacusia profunda- al oído con audición normal. Esta técnica se basa en
dos principios, que reducen en gran medida la posibilidad de retroalimentación:
1. La distancia que proporciona el cráneo a ambos transductores (micrófono o
transductor de entrada y el auricular o transductor de salida). Los sonidos
agudos se perciben mejor si el molde no ajusta en el conducto.
2. De este principio surgen otros sistemas en la adaptación de auxiliares
auditivos como: minicros, el sistema unicros, el bicros, el multicros, el power
cros, el focal cros, el open- Bicros.
El sistema Bicros se recomienda en casos donde no se pueda adaptar un
audífono en un oído y el otro requiere amplificación. Consiste en un audífono
completo en un lado y un micrófono en el otro; la amplificación se transporta al oído
por medio de un audífono completo; el control de volumen se encuentra en el lado
del audífono con amplificación.
El Bicros Deluxe es similar al Bicros, solo que se le agrega un control de volumen
en el oído más débil. Esto le permite al usuario controlar el volumen del sonido que
viene de cada micrófono.
El multicros se diseño para usarse como Cros o Bicros, tiene un interruptor que le
permite al usuario cambiar entre las configuraciones de Cros y Bicros.
El power cros es lo mismo que el Bicros, a excepción de que este usa circuitos
push-pull (HDP) y no tiene ventilación, se recomienda en casos donde no se puede
adaptar un audífono en un oído y el otro tiene pérdida auditiva severa o profunda.
El power Cros de conducción Ósea es recomendado solo cuando ninguno de los
dos oídos pueden usar audífonos convencionales. La señal se capta por medio de
un micrófono en una capsula del tipo CE y se transmite a través de un vibrador de
conducción ósea montado en una diadema.
2.4 Audiología
La Audiología, es el estudio de la audición, es un instrumento clínico para el
otólogo. El examen funcional del oído debe incluir una prueba de audición por lo
menos con diapasón y de preferencia mediante pruebas audiométricas.
El propósito de las pruebas de audición es medir el grado de sordera;
secundariamente determinar si la sordera es de índole neurosensorial o de tipo
conductiva. La sordera conductiva es aquella que se debe a una alteración tisular del
conducto auditivo, membrana timpánica u oído medio (incluyendo la cadena de
huesecillos y la trompa de Eustaquio).
La sordera neurosensorial o sordera perceptiva es producida por enfermedad de
la cóclea o del octavo par craneal. Una sordera mixta es aquella que tiene un
componente de conducción y otro neurosensorial.
La sordera central es un resultado de lesión de fibras nerviosas entre el tallo
encefálico y los lóbulos temporales de la corteza cerebral.
Esto no constituye un problema de “sordera” en cuanto que el mecanismo
periférico del individuo funcione normalmente.
De acuerdo con la secuencia de acontecimientos, la fisiología de la audición tiene
dos tiempos: transmisión y percepción. La transmisión es el conjunto de fenómenos
que tiene lugar en el oído externo y medio y cuya finalidad es "transmitir" el sonido
hasta la cóclea para que ésta sea estimulada. La percepción es, a su vez, el
conjunto de acontecimientos que tienen lugar desde que la cóclea es estimulada
hasta que se obtiene una sensación consciente.
2.5 Audiometría
Una audiometría es un estudio que es realizado para identificar la perdida
auditiva de un paciente. El audiómetro es el instrumento eléctrico que producirá
sonidos de frecuencia variables y de intensidad controlada. El sonido es conducido a
través de audífonos la respuesta es anotada en un grafico que incluye el umbral de
audición expresado en decibeles para cada frecuencia.
Un audiómetro consta de las siguientes partes:
a) Una esfera que es la marca de la intensidad en divisiones de cinco en
cinco decibeles algunas veces las divisiones son de diez en diez.
b) Otra esfera con frecuencias que se van a investigar
c) Una llave para conectar el aparato a la corriente eléctrica.
d) Receptor aéreo y óseo para las respectivas vías, el primero con
auriculares y el segundo con un vibrador para ser aplicado en el cráneo.
e) Un interruptor para averiguar si el paciente contesta correctamente.
f) Otra esfera que indique la potencia del ensordecedor para evitar la
audición cruzada.
g) Algunos aparatos constan de un oscilógrafo de rayos catódicos para la
corrección de la intensidad del aparato.
Los audiómetros en general cubren todo el campo auditivo humano, pueden
producir intensidades desde 10 hasta 110 o 120 dBs y cubren desde el tono 128
hasta el 16,000 v.d.
Las respuestas obtenidas con los audiómetros permiten:
1. Conocer el umbral de audición, entendiendo como tal el mínimo nivel auditivo en
el que se observa una respuesta a los estímulos en más del 50% de las veces. Se
expresa cuantitativamente en decibelios. Como consecuencia, se valora la audición
en normal o hipoacusia: leve, moderada, severa o profunda y cofosis
2. Tipo diagnóstico, localizando el origen de la pérdida si existe y clasificándola en:
transmisora, neurosensorial, mixta.
3. Orientación terapéutica: consejo médico, quirúrgico y/o protésico.
4. Valoración evolutiva.
5. Peritajes medico legales e incapacidades.
2.5.1 Clasificion de la hipoacusia
Tabla No 2 “Clasificación de la sordera” Sebastián Gonzalo Audiología practica.
Las frecuencias más usuales que se examinan son: 250, 500, 1,000, 2,000, 4,000
y 8,000 Hz. Las frecuencias de 500, 1,000 y 2,000 son las más importantes para la
comprensión del lenguaje. En enfermos de sordera neurosensorial, los umbrales de
conducción aérea y ósea son idénticos. En personas con sordera de conducción.
La conducción aérea se reduce en tanto que la ósea permanece normal. Una
sordera mixta mostraría una pérdida del umbral óseo con pérdida del umbral aéreo
todavía mayor.
Figura 17 Perdida del umbral (neurosensorial)
Figura 18 Perdida del umbral (conductiva)
Figura 19 Perdida del umbral (mixta)
2.6 Audiología infantil
En la audición infantil se debe realizar una verdadera adaptación de las técnicas
a los niveles mentales de los niños. Las pruebas deben de ser atractivas para el
niño, ya que debe evitarse que su atención se encuentre dispersa y concentrarse el
mayor tiempo posible para obtener respuestas aproximadas a la realidad.
Cuando el niño es menor de dos años y medio, no es posible su colaboración , se
puede investigar su problema auditivo con las llamadas pruebas “objetivas” que
consisten en crear reflejos de tipo corte pavloviano sin colaboración consciente del
niño.
Generalmente el niño es llevado a consulta por su defecto de comunicación con
el medio. Este déficit se manifiesta porque el infante no adquiere lenguaje expresivo
o porque su adquisición se trunca en las primeras etapas de la infancia.
La electroacústica no basa solo su diagnostico en el estudio de la curva
audiométrica, necesita de la colaboración de otras ciencias medicas, se precisa de la
colaboración de la psiquiatría infantil para valorar el estado global y particular de la
conducta del niño en su medio socio- ambiental.
Es ideal el test de Gessell en los cuatro campos que estudia: lenguaje, conducta
personal-social, conducta adaptiva y conducta motriz, ya que este test da al
investigador una ubicación justa del desarrollo del niño. La confección de la historia
clínica diferenciada es imprescindible como complemento de los elementos
anteriores para investigar y tener una idea del pronóstico de la comunicación del
niño.
Técnicas de exploración: Se extienden investigando en los niños capacidades
asociativas, perceptuales, visomotoras, que tengan o no conexión con el lenguaje.
Neurología infantil: Brinda ayuda al diagnostico mediante el conocimiento del
estado neuromuscular del niño.
Electroencefalografía: Brinda datos sobre el estado bioeléctrico de la corteza
cerebral, subcorteza y tronco encefálico
Para comprender la forma de investigación de la Audiología infantil se consideran
los siguientes pasos para determinar el diagnostico audio lógico y el tratamiento
1.- Adquisición normal del lenguaje en el niño.
2.- Causas de fallas en la adquisición del lenguaje.
3.- Bases para el diagnostico diferencial (conducto, historia clínica diferenciada,
estudios audimetricos.)
4.- Técnicas para investigar la sordera
5.- La reeducación del niño sordo
2.7 Amplificadores operacionales
Los amplificadores operacionales tienen dos terminales de entrada, donde una
entrada genera una señal de salida invertida y, la otra produce una señal de salida
no invertida. A menudo, el amplificador operacional se alimenta con una fuente doble
(es decir, dos tensiones de alimentación, una positiva y una negativa).
Como se puede ver en la figura 1, un amplificador operacional típico tiene al
menos cinco conexiones diferentes: una entrada inversora (etiquetada con un signo
menos “-“), una entrada no inversora (etiquetada con un signo mas “+”), una salida
de señal y dos entradas para alimentaciones positiva y negativa.
Este símbolo y sus conexiones asociadas son las más comunes, pero eso no
quiere decir que dicho símbolo sea el único utilizado. También se dispone una
amplia variedad de dispositivos para el diseñador, que ofrece características tales
como: salidas diferenciales o funcionamiento con una fuente de alimentación
unipolar.
En cualquier caso, se utilizará algún tipo de triángulo como símbolo esquemático.
Figura 20 Símbolo general del amplificador operacional.
Los amplificadores operacionales son para aplicaciones de propósito general, es
mucho más rápido y económico diseñar usando amplificadores operacionales que
componentes discretos.
Además las restricciones en cuanto encapsulados y los problemas de reparación
pueden ser menores. Para bajo, alta tensión y/o corriente de salida o un ancho de
banda grande, los fabricantes han creado amplificadores operacionales
especializados [1]
Existen muchas configuraciones para los amplificadores operacionales de las
cuales sólo se explicará brevemente las que se utilizaran en este trabajo.
2.7.1 Arreglos tipo
2.7.1.1 Seguidor de voltaje
A esta configuración también se le denomina como amplificador de ganancia
unitaria donde el voltaje de entrada Vi se aplica directamente a la entrada Vp
(Entrada positiva). En este circuito el voltaje que existe entre las terminales (+) y (-)
es de 0 por lo tanto
V0=Vi
Puede apreciarse que el voltaje de salida iguala al voltaje de entrada tanto en
magnitud como en signo. Por lo tanto, como el nombre de este circuito lo indica, el
voltaje de salida sigue al voltaje de la entrada o de la fuente. La ganancia del voltaje
es 1 como se muestra en la figura 8.
. [1] “operacional Amplifiers and linear Integrated Circuits: Theory and Aplications”, M. Fiore James, Nest publishing Company, 1992, Capitulo 2,3,4
Figura 21 Diagrama de amplificador seguidor
2.7.1.2 Amplificador inversor
El modelo básico del amplificador inversor se muestra en la figura 9. Para
conseguir que sea un amplificador de medida de tensión, se añade una resistencia
de entrada Ri, Veamos como funciona el circuito: Verror es prácticamente cero, por
lo que el potencial en la entrada inversora debe ser igual al potencial en la entrada
no inversora.
Esto significa que la entrada inversora esta conectada a tierra (masa virtual) ya
que la señal en ella es tan pequeña que es prácticamente despreciable. Debido a
esto, también podemos decir que la impedancia Vis ya mirando en este punto es de
0.
Figura 22 Diagrama de amplificador inversor
2.7.2 filtros
Un filtro es un circuito que impide la transferencia de un margen específico de
frecuencias, es decir un filtro es un circuito que sólo permite que pasen a través de
él determinadas frecuencias. Los filtros se emplean para eliminar componentes de
frecuencia no deseables en señales de entradas complejas.
Los usos de estos circuitos son muchos, entre los que se incluyen la supresión
del zumbido de alimentación, la reducción del ruido, las interferencias de alta y baja
frecuencia. Un uso muy común de los filtros es la limitación del ancho de banda.
Existen numerosas variantes en cuanto al diseño e implementación de los filtros.
Las implementaciones de los filtros se pueden clasificar en dos grandes grupos:
filtros digitales y filtros analógicos.
Los filtros digitales trabajan en el dominio digital, utilizando datos digitales como
señales de entrada. La segunda categoría, los filtros analógicos se pueden dividir en
dos subcategorías: filtros pasivos y filtros activos. Los filtros pasivos solo utilizan
resistencias, bobinas y condensadores, mientras que los filtros activos usan
dispositivos activos (es decir, transistores discretos o amplificadores operacionales)
[1].
2.7.2.1 Tipos de filtros
Independientemente de cómo se construya un filtro, normalmente suelen
corresponder a uno de los cuatro tipos básicos de respuesta. Estos tipos son: pasa-
altas, pasa-bajas y pasa-banda, que se explicaran a continuación.
[1] “operacional Amplifiers and linear Integrated Circuits: Theory and Aplications”, M. Fiore James,
Nest publishing Company, 1992, Capitulo 2,3,4,11,12
2.7.2.2 Filtro pasa altas
Un filtro pasa-altas solo permite el paso a través de frecuencias por encima de
una determinada frecuencia de corte. En otras palabras, atenúa las componentes de
baja frecuencia. En la figura 10 se muestra su respuesta general en amplitud en
función de la frecuencia.
Figura 23 Respuesta del filtro pasa-alto
2.7.2.3 Filtro pasa bajas
Un filtro pasa-bajas actúa al contrario del filtro pasa-altas, es decir, sólo permite el
paso de las señales de baja frecuencia, suprimiendo las componentes de alta
frecuencia [2]. Su respuesta se muestra en la figura 11.
Figura 24 Respuesta del filtro pasa bajas
[2].Electrónica analógica. Ignasi Sos Bravo 2006 Pág. 152.
2.7.2.4 Filtro pasa banda
El filtro pasa-banda puede entenderse como la combinación de los filtros pasa-
altas y pasa-bajas. Solo, permite el paso a través de las frecuencias comprendidas
dentro de un margen específico. Su respuesta se muestra en la figura 12.
Figura 25 Respuesta del filtro Pasa banda
2.8 Transductores
Los micrófonos son transductores electroacústicos, que se encargan de convertir
las oscilaciones acústicas en oscilaciones eléctricas.
Se consideran como características técnicas de los micrófonos las siguientes:
Sensibilidad: Es la relación entre la tensión de salida del micrófono y la presión
sonora que actúa sobre él, dada mediante la siguiente formula.
La tensión de salida U puede determinarse en una carga nominal o en un circuito
abierto (la carga nominal es igual al módulo de impedancia interna del micrófono
para la frecuencia de 1000 Hz).
Impedancia interna del micrófono: Para una serie de micrófonos la impedancia no
contiene componente imaginaria, por lo tanto es una magnitud real, independiente
de la frecuencia. Sensibilidad respecto a la presión: Es la sensibilidad que se
determina con la condición de que la presión sonora incide solo sobre la superficie
del elemento receptor del sonido.
Sensibilidad respecto al campo acústico libre: Esta sensibilidad se determina al
actuar sobre el micrófono una presión sonora en un La tensión de
salida de un micrófono se relaciona con la presión sonora que existía en el mismo
punto del campo, antes de ser colocado el micrófono.
Sensibilidad respecto al campo acústico difuso: Esta sensibilidad es determinada
al incidir sobre el micrófono la presión sonora de un .
Nivel de sensibilidad estandarizado: Es la relación en decibeles entre la tensión
que se desarrolla en la resistencia de carga nominal y la tensión que equivale a la
potencia , es decir, el nivel de potencia que desarrolla el micrófono en la
carga nominal.
Respuesta de frecuencia: Es una curva que describe el nivel de sensibilidad en
función de la frecuencia.
Característica de directividad: Es la variación de la sensibilidad del micrófono en
un campo libre en función del ángulo entre el eje de trabajo del y la
dirección a la fuente del sonido.
Esta característica es determinada para varias frecuencias o para toda la banda de
frecuencias. La mayoría de los micrófonos son de simetría axial esto quiere decir
que su característica de directividad es idéntica en todos los planos que pasan por el
eje del micrófono.
Campo libre: aquella zona del campo acústico en la que no influyen toda clase de superficies reflectoras
Se le denomina campo difuso a la zona dl campo acústico, donde en cualquier punto la densidad de la energía acústica y el
flujo de la energía acústica, son iguales en todas direcciones.
Se le llama eje de trabajo del micrófono a la dirección en la que este desarrolla su mayor sensibilidad también denominada
“axial
La representación gráfica de la directividad generalmente está dada en
coordenadas polares, este grafico es denominado diagrama de directividad. El factor
de directividad se puede determinar por mediación de un gráfico-patrón especial, en
el caso de simetría axial por medio de la siguiente fórmula:
Índice de directividad: Es el factor de directividad expresado en decibeles
El índice de directividad da a conocer la diferencia entre los niveles de potencia
que desarrolla el micrófono, al incidir dos ondas acústicas
Diferencia de sensibilidad “de frente a dorso”: Es la relación entre la sensibilidad
axial del micrófono y la sensibilidad (bajo 180 en relación con el eje),
generalmente se determina en decibelios.
Nivel de ruidos de fondo: Cuando sobre el micrófono no incide ninguna señal
acústica la tensión en su salida no es igual a cero, esto se debe a la fluctuación de
partículas en el ambiente.
El nivel de ruidos de fondo de un micrófono se determina como el nivel de
presión sonora la cual al incidir sobre el micrófono produciría una tensión de salida
igual a la tensión de salida del micrófono.
2.8.1 Micrófono de electreto.
Algunos micrófonos de condensador se denominan electretos. Esta denominación
se refiere al material dieléctrico del diafragma que exhibe una polarización continua
después de que se expuso a un campo eléctrico; esta polarización es similar al caso
en que un material conserva propiedades magnéticas después de que se magnetizó.
Estos micrófonos tienen una excelente curva de respuesta en frecuencia y
ofrecen una mejor relación señal a ruido, es decir, la señal útil es de mayor amplitud
que el ruido propio del micrófono, son de amplio uso en los auxiliares auditivos y
particularmente adecuados para propósitos de miniaturización
Figura 26 “Principio de funcionamiento de un micrófono electrect”
2.9 Introducción a los transmisores
Un transmisor de radio toma la información a comunicar y la convierte en una
señal electrónica compatible con el medio de comunicación.
Suele incluir la generación de una portadora, la modulación y la amplificación,
después la señal es transportada por un conductor simple, cable coaxial o guía de
onda a una antena que la difunde por el espacio libre.
El transmisor es la unidad electrónica que toma la señal de información que se
envía, la convierte en una señal de RF que puede transmitirse a través de grandes
distancias.
Todo transmisor tiene tres funciones básicas:
1. Debe de generar una señal de la frecuencia correcta en un punto deseado del
espectro
2. Debe proporcionar cierta forma de modulación para que la señal de
información modifique la señal portadora.
3. Debe efectuar la amplificación de potencia suficiente para asegurar que el
nivel de la señal sea lo bastante alto para que recorra la distancia deseada.
2.9.1 Transmisor de FM
En los transmisores de frecuencia modulada un oscilador a cristal estable genera
la señal de la portadora y un amplificador de aislamiento aísla el resto del sistema.
La señal de la portadora se aplica a un modulador de fase, la entrada de voz se
amplifica y procesa para limitar el intervalo de frecuencias e impedirla sobre
desviación. La salida del modulador es la señal de FM deseada.
La mayoría de los transmisores de FM se usan en el intervalo de VHF y UHF,
pero no se dispone de cristales para generar esas frecuencias en forma directa.
Como resultado, la portadora se genera a una frecuencia mucho más baja que la
frecuencia de salida final, para obtener una frecuencia de salida deseada utilizamos
una o más etapas de multiplicación de frecuencia.
Un multiplicador de frecuencia es un amplificador clase C cuya frecuencia de
salida es un múltiplo entero de la frecuencia de entrada, este no solo aumenta la
frecuencia de la portadora hasta la frecuencia de salida deseada, sino que también
multiplica la desviación de frecuencia que produce el modulador.
El diseño del transmisor es tal que los multiplicadores de frecuencia proporcionan
el valor correcto de la multiplicación, no solo para la frecuencia de la portadora, sino
también para la desviación de modulación.
Después de los multiplicadores de frecuencia se tiene un amplificador de
excitación clase C para incrementar el nivel de potencia a fin de operar el
amplificador de potencia final.
La mayoría de los transmisores de comunicaciones FM operan en niveles de
potencia más o menos bajos, por lo común a menos de 100 W. Todos los circuitos
utilizan transistores, incluso en el intervalo de VHF y UHF.
2.9.2 Oscilador LC
Un oscilador es un sistema capaz de crear perturbaciones o
cambios periódicos o casi periódicos en un medio, ya sea un medio material (sonido)
o un campo electromagnético (ondas de radio, microondas, infrarrojo, luz
visible, rayos X ,rayos gamma, rayos cósmicos).
Un oscilador LC está formado por una bobina y un condensador en paralelo. Su
funcionamiento se basa en el almacenamiento de energía en forma de carga
eléctrica en el condensador y en forma de campo magnético en la bobina.
La operación del circuito tanque involucra un intercambio de energía entre
cinética y potencial, una vez que la corriente se inyecta en el circuito, se intercambia
la energía entre el inductor y el capacitor.
La estabilidad de frecuencia es la habilidad de un oscilador para permanecer a
una frecuencia fija y es de máxima importancia en los sistemas de comunicación. La
estabilidad a menudo se considera de corto y largo tiempo.
La estabilidad de corto tiempo se ve afectada principalmente por las fluctuaciones
en los voltajes de operación de C.C., mientras que la estabilidad a largo tiempo es
una función de la edad de los componentes y los cambios de temperatura así como
la humedad del ambiente.
En los osciladores de circuito tanque LC, la estabilidad de frecuencia es
inadecuada para la mayoría de aplicaciones de radio. Los factores Q de los circuitos
LC son relativamente bajos, permitiendo que el circuito tanque resonante oscile
sobre una amplia gama de frecuencias.
La estabilidad de frecuencia se da generalmente como un porcentaje de cambio
en frecuencia (tolerancia) de valor deseado. Las estaciones comerciales de
radiodifusión en FM deben mantener sus frecuencias portadoras dentro de + 2kHz
de su frecuencia asignada, que es aproximadamente una tolerancia de 0.002%.
Varios factores afectan la estabilidad de un oscilador. Los más obvios son
aquellos que afectan directamente el valor de los componentes para determinar la
frecuencia. Estos incluyen cambios en valores de la inductancia, capacitancia y
resistencia debido a variaciones ambientales en temperatura, humedad y los
cambios en el punto de operación en reparo de los transistores así como los
transistores con efecto de campo.
Las normas han establecido reglas estrictas en relación a las tolerancias de las
portadoras de radiofrecuencias. Cada vez que se utiliza el espacio aéreo como el
medio de transmisión, es posible que las transmisiones de otras fuentes si sus
frecuencias de transmisión y los anchos de las bandas de transmisión se traslapan.
Figura 27 “Diagrama del oscilador LC” Figura 28 “Resonancia del oscilador LC”
2.9.3 Transistor de juntura bipolar
Una juntura P-N polarizada en sentido inverso hace circular una pequeña
corriente para una tensión por debajo de la de ruptura, que se comporta como una
resistencia elevada.
Una juntura polarizada en directa permite la circulación de una gran corriente
para una cierta tensión aplicada, es decir, que equivale a un elemento de baja
resistencia. Como la potencia que se desarrolla en una resistencia esta dada por
P= I * R
Podemos hablar entonces, de una “ganancia” de potencia en un dispositivo que
maneja una resistencia baja a partir de una resistencia elevada. Esto se logra con un
dispositivo que contiene dos juntaras P-N polarizadas en direcciones opuestas
denominado transistor de juntura bipolar.
Las obleas externas son de material tipo N y están separadas por una muy
delgada capa de material tipo P. Por medio de pilas externas, se polariza una
juntura en directa, lo que proporciona un circuito de baja resistencia. Mientras que
aplicando polarización inversa a la otra juntura, dará lugar a un circuito de alta
resistencia.
Los portadores mayoritarios, en este caso electrones fluyen fácilmente de la
región N a la que está sometida a la juntura.
La mayoría de estos electrones fluyen a través de la delgada región P y son
atraídos por el potencial positivo de la batería externa conectada sobre la juntura
derecha.
BJT (Transistor de juntura bipolar) se refiere al hecho de que los huecos y los
electrones participan en el proceso de inyección hacia el material polarizado de
forma opuesta.
2.9.4 Construcción básica del transistor de juntura bipolar
El emisor tiene gran cantidad de impurezas. Su función es emitir o suministrar los
portadores de carga. La base tiene muy pocas impurezas y es muy delgada, la
cantidad de impurezas en el colector es menor que en el emisor, pero mayor que en
la base.
Figura 29 “Transistor de juntura bipolar”
2.9.5 Polarización directa- inversa
Para que el transistor funcione se debe tener una unión PN polarizada
inversamente y la otra directamente
Al componente de corriente minoritaria se le denomina corriente de fuga.
Para los amplificadores o transistores, el voltaje y la corriente DC resultantes
establecen un punto de operación sobre las características que definen una región
que se utilizara para la amplificación de la señal aplicada.
La operación en las regiones de corte, saturación lineal de las características del
BJT se ofrece de la siguiente manera:
Operación en la región lineal:
Unión base- emisor con polarización directa
Unión base- colector con polarización indirecta
Operación en la región corte:
unión base- emisor con polarización inversa
Operación en la región saturación:
unión base-emisor con polarización directa
unión base- colector con polarización directa
Figura 30 “Zonas de funcionamiento del JFET”
2.10 Receptor FM
La función principal de un receptor de FM es la de demodular la señal de RF, es
decir, convertir estas variaciones de amplitud. Por lo tanto, el propósito del receptor
se puede resumir de la siguiente manera: captar señal RF, amplificarla, filtrarla para
eliminar señales no deseadas y superar la información en banda base deseada.
Cuando la señal de RF es captada por la antena presenta una amplitud muy
pequeña incluso en el orden de micro volts. El receptor debe ser capaz de
amplificarla a niveles de voltajes utilizables llegando hasta varios volts.
Es importante mencionar, que la antena no es capaz de discriminar la señal que
es de interés del resto de las señales que capta al mismo tiempo. Por lo tanto el
receptor debe seleccionar la señal de interés para después amplificarla.
Por tal motivo dos características muy importantes con las que debe contar un
buen receptor son la sensitividad y la selectividad. Otras características que hacen
un receptor son la estabilidad y el rango dinámico.
En la actualidad los receptores FM están compuestos por transistores y por
circuitos integrados, que deben trabajar a una frecuencia de 88 a 108 Mhz.
Antena receptora: En receptores portátiles las antenas son de tipo
telescópico y los que tienen en el hogar se forma de un conjunto de
conductores que son cortados de una longitud apropiada para una banda de
88 a108 MHz.
Amplificador de radiofrecuencia: Es el tipo sintonizado, básicamente se
encarga de seleccionar una emisora de FM y posteriormente la entrega al
sistema conversor conformada por un transistor de alta frecuencia con base a
tierra o emisor a tierra.
Sección conversora: Cambia la frecuencia portadora de emisora
seleccionada a un valor de FI (Frecuencia Intermedia) cuyo valor es de 10.7
MHz. En receptores baratos y económicos la conversora usada es auto DINA
y en receptores de mayor costo o valor es del tipo de oscilador separado y
con control automático de ganancia.
Canal o sección de frecuencia intermedia: Formado por dos o tres etapas,
sintonizado para una frecuencia de 10.7 MHz, se encarga de seleccionar y
amplificar la nueva frecuencia a que fue convertida la estación seleccionada
cuyo componente finalmente es entregado al discriminador.
El canal de FI. (Frecuencia Intermedia) realmente constituye el
amplificador principal de la sección de RF.(Radiofrecuencia) tanto de FM y
AM, con la única diferencia de que existen dos canales diferentes.
Discriminador FM: Tiene a su cargo la función demodulador, es decir se
encarga de extraer el envolvente de modulación, en consecuencia en su
circuito de salida obtendremos la señal de audio determinada principalmente
por la forma de conexión de los diodos, determinando dos tipos de
discriminadores: discriminador de Foster y detector de relación.
Sección de audio: Es el amplificador de audio que sirve tanto como para AM y FM.
Comienza en el control de volumen (mono ó estereo) precedidos de una llave selectora para
operar con FM ó con AM. Si el aparato es del sistema estereo la calidad es mejor con sus
canales Izquierdo-Derecho que atraviesan el codificador. Cada canal Izq.-Der. opera con su
propio parlante.
Figura 31 “Diagrama a bloques del receptor de FM”
2.10.1 Diodo
Decimos que un diodo es un elemento electrónico por el cual circulara la corriente
en una sola dirección, mientras que no permitirá el paso de dicho flujo en la dirección
opuesta.
Este dispositivo se forma cuando se combina una oblea de semiconductor tipo N
con una oblea de semiconductor tipo P.
El material denominado P contiene un porcentaje extremadamente pequeño de
átomos impuros (con una valencia +3). Estos átomos también llamados aceptores se
representan por círculos negros.
Los electrones libres debidos a estos átomos denominados donores (material tipo
N), son mostrados con signos negativos. Es importante hacer notar que tanto la oblea
del material N son eléctricamente neutras.
Ocurre una redistribución de cargas cuando las dos obleas de materiales
semiconductores se conectan. Algunos de los electrones libres del material N se
transfieren al material P y se produce un fenómeno de recombinación con los huecos
en exceso.
A su vez algunos de los huecos del material P adquieren una carga negativa; y el
material N una carga positiva.
El proceso por el cual las cargas cruzan la juntura se denomina difusión y como
consecuencia, a ambos lados de la juntura se forma una región o zona de carga
espacial por la cual se formara una diferencia de potencial a través de dicha juntura.
La rotura del equilibrio en una juntura P-N ocurre, generalmente, mediante la
aplicación de un potencial externo.
Figura 32 “Estructura del diodo”
2.10.2 Característica tensión- corriente de un diodo
La corriente que circula a través de un diodo se relaciona con la tensión aplicada en
la juntura, por medio de la siguiente expresión.
Donde:
Figura 33 “Curva Tensión-corriente del diodo”
2.10.3Tensión de Umbral
Los diodos comerciales son, en su mayoría, de germanio o de silicio. Se puede
apreciar que, cuando son polarizados en forma directa, existe una independencia inicial
de la corriente con respecto a la tensión aplicada.
Esta tensión, por debajo de la cual la corriente es muy pequeña, se denomina
tensión de codo, de partida o de umbral (Vu)
La tensión de umbral es aproximadamente igual a 0.2V para el germanio y de 0.7
para el silicio y superado este valor se dice que el diodo conduce perfectamente.
2.10.4 Diodo Zener
Son diodos especiales, cuya característica es que están preparados para funcionar
en la zona de ruptura inversa de la unión. Estos diodos están diseñados para trabajar
en dicha zona, y pueden ser explicados como dispositivos de tensión de referencia o de
tensión constante, y se conocen como diodos estabilizadores de tensión.
Cuando se aplica una tensión inversa en un diodo, se ponen de manifiesto dos
características:
a) Multiplicación por avalancha: Cuando la tensión inversa aumenta, algunos
portadores chocan con los iones fijos de la estructura del cristal e imparten
suficiente energía para romper una unión covalente. Esto genera un par electrón-
hueco que se suma a los portadores originales.
Estos portadores adquieren suficiente energía del campo eléctrico aplicado y,
chocando contra otros iones del cristal, crea nuevos pares electrón- hueco. El
resultado es una gran corriente inversa.
b) Ruptura Zener: En los diodos Zener la existencia de un campo eléctrico en la
unión ejerce una fuerza suficientemente elevada sobre el electrón, de manera que
se rompe su enlace covalente
2.10.5 Resistencia Zener
En la tercera aproximación de un diodo de silicio, la tensión directa que cae en un
diodo es igual a la tensión umbral más la tensión adicional que cae en la resistencia
interna.
De forma similar, en la región de disrupción, la tensión inversa que cae en un
diodo es igual a la tensión de disrupción mas la tensión adicional que cae en la
resistencia interna.
En la región inversa, la resistencia interna se denomina resistencia zener, esta
resistencia es igual a la inversa de la pendiente en la región de disrupción.
2.10.6 Regulador Zener
A veces, al diodo zener se le llama diodo regulador de tensión porque mantiene
una tensión de salida constante incluso cuando la corriente que le recorre varia. El
diodo zener tiene que ser polarizado inversamente.
Además de operar en la región de disrupción, la tensión de la fuente (Vs) tiene que
ser mayor que la tensión de disrupción del zener (Vz).
Siempre se utiliza una resistencia serie Rs para limitar la corriente del zener a
una corriente menor que su corriente máxima de operación. Por otro lado. El diodo
zener se quemara, como cualquier otro dispositivo si su disipación de potencia es
excesiva.
2.10.7 Diodo Zener ideal
Para la detección de averías y los análisis preliminares, podemos aproximar la
región de disrupción a una línea vertical. Por tanto, la tensión es constante incluso
cuando la corriente varia, lo que es equivalente a ignorar la resistencia del zener.
Figura 34 “Diodo Zener ideal”
2.10.8 Diodo Varicap
Es un dispositivo semiconductor que puede controlar su valor de capacidad en
términos de la tensión aplicada en polarización inversa.
Esto es, cuando el diodo se polariza inversamente no circula corriente eléctrica a
través de la unión; la zona de deflexión actúa como el dieléctrico de un capacitor y
las secciones de semiconductor P y N del diodo hacen las veces de las placas de un
capacitor.
El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa
su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de
potencial en una unión PN varíe en función de la tensión inversa aplicada entre sus
extremos. Al aumentar dicha tensión, aumenta la anchura de esa barrera,
disminuyendo así la capacidad del diodo.
De este modo se obtiene un condensado variable controlado por tensión. Los
valores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensión inversa mínima
tiene que ser de 1 V.
La capacidad formada en extremos de la unión PN puede resultar de suma
utilidad cuando, al contrario de lo que ocurre con los diodos de RF, se busca
precisamente utilizar dicha capacidad en provecho del circuito en el cual está situado
el diodo.
Al polarizar un diodo de forma directa se observa que, además de las zonas
constitutivas de la capacidad buscada, aparece en paralelo con ellas una resistencia
de muy bajo valor óhmico, lo que conforma un condensador de elevadas pérdidas.
Sin embargo, si polarizamos el mismo en sentido inverso la resistencia paralelo
que aparece es de un valor muy alto, lo cual hace que el diodo se pueda comportar
como un condensador con muy bajas pérdidas.
Si aumentamos la tensión de polarización inversa las capas de carga del diodo
se espacian lo suficiente para que el efecto se asemeje a una disminución de la
capacidad del hipotético condensador (similar al efecto producido al distanciar las
placas de un condensador estándar).
La capacitancia es función de la tensión aplicada al diodo. Si la tensión aplicada
al diodo aumenta la capacitancia disminuye, Si la tensión disminuye la capacitancia
aumenta.
Su modo de operación depende de la capacitancia que existe en la unión P-N
cuando el elemento está polarizado inversamente. En condiciones de polarización
inversa, se estableció que hay una región sin carga en cualquiera de los lados de la
unión que en conjunto forman la región de agotamiento y definen su ancho Wd. La
capacitancia de transición (CT) establecida por la región sin carga se determina
mediante:
CT = E (A/Wd)
Donde:
E es la permisibilidad de los materiales semiconductores
A es el área de la unión P-N
Wd el ancho de la región de agotamiento.
El pico inicial declina en CT con el aumento de la polarización inversa. El
intervalo normal de VR para [diodo] varicap se limita aproximadamente 20V. En
términos de la polarización inversa aplicada, la capacitancia de transición se
determina en forma aproximada mediante
CT = K / (VT + VR)n
Donde:
K = constante determinada por el material semiconductor y la técnica de
construcción.
VT = potencial en la curva según se definió en la sección
VR = magnitud del potencial de polarización inversa aplicado
n = ½ para uniones de aleación y 1/3 para uniones de difusión
Figura 35 “Diodo Varicap”
2.11 Antenas
Dispositivo que sirve para transmitir y recibir ondas de radio. Convierte la onda
guiada por la línea de transmisión en ondas electromagnéticas que se pueden
transmitir por le espacio libre.
Las antenas deben dotar la onda radiada con un aspecto de dirección, es decir,
deben acentuar un solo aspecto de dirección y anular o mermar los demás, también
deben dotar de una polarización que es la figura geométrica descrita, al transcurrir el
tiempo, por el extremó del vector de campo eléctrico.
Una antena, al ser un elemento de un circuito, tendrá una distribución de
corrientes sobre ella misma. Esta distribución dependerá de la longitud que tenga la
antena y del punto de alimentación de la misma.
Una onda estacionaria es una onda que se crea cuando una señal se está
propagando por un medio de transmisión y es reflejada por culpa de una mala
adaptación o por culpa de un final de línea.
Supongamos primero que tenemos una línea acabada en circuito abierto y
alimentada en uno de sus extremos.
En el momento de alimentar a esta línea de transmisión con una señal senoidal,
se crea una onda que se propaga por la línea.
Esta señal se irá repitiendo cada longitud de onda landa (una longitud de onda y
no media longitud de onda) ya que es una señal senoidal y es periódica. Esto
provoca que ahora tengamos una distribución de corrientes que no es constante y
que varía en función de la longitud de onda landa.
Figura 36 “Ejemplos de antenas”
2.12 Frecuencia Modulada (FM)
Los transmisores de Frecuencia modulada son un tipo de transmisores que,
como su nombre lo indica, la modulación o cambio que se lleva a cabo sobre la
portadora consiste en variar la frecuencia de ésta, en función de la información
contenida en la señal modulante [1].
En el instante en el que no está modulada la señal de salida, ésta posee una
frecuencia constante, llamada frecuencia portadora o central. En el momento en que
se lleva a cabo la modulación por frecuencia, la frecuencia de la señal de salida
varía arriba y abajo de la frecuencia central sin cambiar su amplitud [2].
Los circuitos de transmisores de FM cambian dependiendo de las cualidades en
la señal de salida que se requieran, pero es posible definir un transmisor básico de
FM en función de aquellos elementos que son comunes a todos los transmisores de
FM.
Hay una clase de transmisores de FM. Su estructura circuital varía en función de
las características que se requieran en la señal de salida, como se mencionó
anteriormente. Estos son:
-Transmisor de FM indirecta
-Transmisor de FM directa.
2.12.1 Transmisor de FM directa
Un transmisor básico de FM directa consta de un oscilador, un modulador de FM,
un amplificador separador y un amplificador de potencia.
En primera instancia, un oscilador genera una señal de salida de radiofrecuencia
senoidal la cual, al no existir modulación alguna, se usa como frecuencia central del
transmisor. La señal de salida del modulador se aplica al oscilador para establecer
la frecuencia de salida del mismo.
Esta salida del modulador, en realidad, es una magnitud de reactancia, ya sea
inductiva o capacitiva, la cual es usada para controlar la frecuencia de salida del
oscilador. Este tipo de reactancia varía de acuerdo a la magnitud de la señal
modulante que se aplica, respectivamente, al modulador.
Así, la señal modulada en frecuencia –que proviene del oscilador pasa por el
amplificador separador, el cual tiene por objeto aislar el oscilador del amplificador de
potencia y darle un poco de amplificación a la señal del oscilador.
CAPITULO 3
“DISEÑO E
IMPLEMENTACIÓN”
Capítulo 3
Diseño e Implementación En este capítulo se expone el diseño general de funcionamiento del sistema de
frecuencia modulada explicando detalladamente cada uno de los bloques que lo
componen
3.1 Esquema general de funcionamiento
El siguiente diagrama a bloques, muestra el funcionamiento en términos concisos
del sistema FM hasta el acoplamiento con el auxiliar auditivo.
Figura 37 “Esquema general del funcionamiento del sistema FM”
3.1.1 Propósito
Se diseñó un sistema electrónico de FM para ser acoplado a un sistema de
apoyo auditivo –auxiliar auditivo-, y así lograr un nuevo sistema que permita ser útil
para niños con problemas de sordera moderada que asistan a centros educativos.
Este sistema les permitirá lograr un mayor grado de inteligibilidad en lo que
escuchan, una mayor atención y, en consecuencia, una calidad de aprendizaje
mayor.
3.1.2 Funcionamiento.
El sistema electrónico que se está implementando consta de las etapas que en
seguida se muestran a través de su diagrama a bloques. En términos generales, el
funcionamiento es el siguiente:
Hipótesis:
Se trabaja en un salón de enseñanza. La fuente de información (maestro o
instructor), se supone a una distancia máxima de 5 metros respecto del educando.
El profesor carga consigo un micrófono el cual está integrado a un transmisor de FM.
El educando, por otro lado, posee un receptor de FM que va acoplado a su auxiliar
auditivo, que responde o está en sintonía con el transmisor de FM.
Tesis:
Debido a que este sistema busca lograr la mayor cercanía de la fuente de voz al
auxiliar auditivo para lograr un mayor aislamiento acústico, es decir, evitar la mezcla
de ruido del entorno con la señal de información, así como su respectiva atenuación,
se hace eficiente para que el alumno que escucha logre una óptima atención a lo
que el profesor dice.
3.2 Descripción del esquema general de funcionamiento
El sistema anterior consta de las siguientes partes. Se enlistan en orden de acuerdo
al procesamiento de la señal de entrada hasta la salida
o Micrófono
o Pre-amplificador
o Modulador de FM
o Amplificador
o Antena emisora (Sección de RF)
o Antena Receptora (Sección de RF)
o Mezclador/Convertidor**
o Etapa IF (Filtrado y amplificación)
o Demodulador de FM
o Interfaz Receptor-Auxiliar
o Auxiliar auditivo
3.2.1 Micrófono
La etapa de recepción de información se encuentra en el micrófono. Este
dispositivo transforma las variaciones de presión sonora a variaciones de tensión.
3.2.2 Preamplificador
El pre-amplificador es el bloque en el cual se le da a la señal proveniente del
micrófono el nivel necesario para su posterior procesamiento en el modulador de
FM.
3.2.3 Modulador de FM
En esta bloque, la señal recibida del preamplificador pasa a ser procesada en el
modulador de FM, en el cual, se le dan las características a la señal mensaje en
banda base para poder radiarla al espacio a través de la modulación de frecuencia
de una portadora con frecuencia relativamente alta.
3.2.4 Amplificador
El amplificador es el encargado de dar la potencia necesaria a la señal para
poder ser radiada al espacio a través de la antena. Esta etapa generalmente es de
potencia en un transmisor.
3.2.5 Antena emisora (Sección de RF)
Se trata de un trozo de conductor que se emplea para radiar energía en forma de
ondas electromagnéticas hacia el espacio. El amplificador le da el nivel necesario
para poder ser recibida por una antena receptora distante
3.2.6 Antena receptora (Sección de RF)
Esta se encarga de “captar” la energía en forma de ondas electromagnéticas y
convertirla al mismo tiempo a variaciones de tensión, las cuales constituyen la forma
de onda de la portadora modulada.
3.2.7 Mezclador/Convertidor
Esta etapa consiste en mezclar la señal de RF captada –portadora de FM- con
una señal adicional generada en el mismo receptor por un oscilador local.
La frecuencia de la señal generada por este oscilador es tal que su diferencia con
la señal recibida da una señal con frecuencia más baja a la de RF, llamada IF
(Frecuencia intermedia). Un receptor de FM puede tener más de una de estas
etapas.
3.2.8 Etapa de IF
En esta sección se recibe la salida del Mezclador/Convertidor. Como el mezclado
de las señales de RF y del oscilador local que se lleva a cabo es del tipo no lineal, es
necesario filtrar solo la señal de diferencia de frecuencias de estas dos señales, la
cual es la IF. La sección de IF, consta de filtros pasa banda y amplificadores de IF.
Aquí se obtiene la mayor parte de la selectividad y ganancia de un receptor.
3.2.9 Demodulador de FM
En este bloque, la señal procedente del preamplificador es procesada para poder
recuperar la señal de información original (audio en este caso). A este tratamiento
sobre la señal se le llama demodulación, lo cual es un proceso inverso a la
modulación.
3.2.10 Interfaz receptor-auxiliar auditivo
Este bloque es muy importante. En él, la señal se acopla del receptor -donde se
recupera la información original- al auxiliar auditivo. En esta parte, se le otorga a la
señal de audio los parámetros necesarios para ser adecuada a la entrada del
auxiliar.
3.2.11 Auxiliar auditivo
Es el dispositivo de apoyo auditivo al que se acopla el receptor.
3.3 Implementación electrónica
A continuación se detallara cada uno de los componentes que forman este proyecto
3.3.1 Transmisor FM
Lo que se describe es un pequeño trasmisor que envía la señal captada de audio
a cualquier receptor de FM.
El circuito está formado básicamente por una etapa preamplificadora de elevada
ganancia con baja impedancia de entrada.
El transistor de entrada es un 2N2222 dado su bajo nivel de ruido y elevada
ganancia. Tiene una frecuencia de operación alta, lo que nos permite usarlo para
RF, (es decir, es estable). A continuación se exponen sus características básicas1
Voltaje máximo colector- emisor= 30 V.
Corriente máxima de colector=800 mA
Frecuencia de transición=250 MHz
Máxima potencia total de disipación (Ptot)= 500 mW
De lo anterior, deducimos lo siguiente.
-El transmisor tendrá una potencia máxima de salida de 500 mW.
-La frecuencia de operación del transmisor será de 106.9 MHz, lo que nos
permite estar dentro de una frecuencia de operación del transistor “estable”.
Además, su alcance es de 20 a 30 metros, esto depende de la corriente de colector.1. Para mayor información, consultar la hoja de datos del 2N2222 PNP (anexo 6).
El transistor 2N2222 en conjunto con la bobina y el capacitor variable de 60pF
conforman un circuito oscilador controlado por voltaje, el cual es modulado por el
voltaje de audio que es amplificado.
La bobina L1 y el capacitor CV permiten ajustar su frecuencia de operación
para un punto de la gama de FM que esté libre, o sea, que no exista alguna estación
que esté operando.
La bobina L1, sin núcleo, consiste en 3 ó 4 espiras de alambre común rígido con
un diámetro de 1cm. La conexión central debe ser hecha en la segunda espira, a
partir del lado de la alimentación positiva.
La antena es acoplada a una espira intermediaria de modo de obtener un
casamiento de impedancia y con eso minimizar los efectos de capacidad que
pueden variar la frecuencia del transmisor.
Esto evita que la señal desaparezca cuando aproximamos alguna cosa a la
antena o al movernos bruscamente. En la figura posterior se muestra el circuito
completo del transmisor.
La antena consiste en una antena de aproximadamente 9.5 cm de largo, es
omnidireccional, y tiene una ganancia de 3 dBi. No se debe usar antenas mayores
por razones de estabilidad del sistema, además de ser imprácticas físicamente.
.
El trimer es común, del tipo miniatura, y no es crítico, ya que por la alteración de
las espiras de la bobina podemos compensar desviaciones de la frecuencia que
cause su valor (puede emplear el de tornillo rojo, amarillo, verde o celeste).
Tenemos dos tipos de capacitores en el circuito:
C4, C5 Y C7 son capacitores cerámicos; C6 se encargará de acoplar la señal del
micrófono al transistor 2N2222 al bloquear la componente de CC de la CA del mismo
para la siguiente etapa; y C4 y C5 son capacitores de desvío de interferencia y C7
es un capacitor de retroalimentación al emisor del transistor para mantener las
oscilaciones del circuito oscilador controlado por voltaje.
La función de R4 sirve para protección y control de ganancia del preamplificador
formado por el FET interno del micrófono electret. Su valor determina la ganancia en
la salida del preamplificador; R2,R3,R5 establecen los voltajes de polarización de
CC del transistor 2N2222, es decir, su punto de operación.
Figura 38 “Diagrama eléctrico del transmisor”
3.3.2 Receptor FM
En la antigüedad la gente se basaba en receptores de FM que eran muy
complicados y de baja eficiencia, en la actualidad la complejidad de un receptor se
reduce a un solo CI.
El TDA7000 es uno de ellos. Es un receptor de FM integrado en una sola pastilla.
Consta de los bloques básicos de un receptor de FM: mezclador; oscilador local,
sección de IF y demodulador de fase. Sus parámetros1 de interés como receptor,
son los siguientes:
Sensibilidad. La sensibilidad del TDA7000 es de 1.5 uV con el interruptor de
silenciamiento desactivado. Con éste activado, sube a 6 uV.
Rango de frecuencias de operación. El rango es de 1.5 a 110 MHz, o bien, un
ancho de banda de 108.5 MHz.
Selectividad. Los parámetros de selectividad de ganancia S+300 =45 dB, y
S-300=35 dB. Están en función del factor de forma (atenuación a -60 dB
respecto a -3 dB)
Rango dinámico. 60 dB.
Fidelidad. Para una desviación de frecuencia de +/- 22,5 KHz, THD=0,7%;
para 75 KHz, THD=2,3 %
Además tiene un voltaje de alimentación de 2.7 V a 10 v; una corriente nominal
de 8 mA a 4.5 V de alimentación, y una salida Vo de 75 mV rms.
Ahora bien, según la SCT en su norma para la transmisión y recepción de banda
comercial, los canales disponibles desde 101.7 hasta 107.9 MHz, son los que se
muestran en la siguiente tabla:
Datos extraídos de la hoja de datos que proporciona el fabricante del TDA7000. Consulte anexo 7.
*Fuente: SCT
Tabla No. 3 “Canales disponibles” Para información más detallada, se puede consultar la NOM-02-SCT1-93 que viene en la sección “Anexo 3”, del presente.
Lo anterior justifica el porque usar el TDA7000, pues en nuestro caso, se está
usando el canal 295, el cual está vacío y no hay problemas de interferencia con
canales adyacentes, además de sus parámetros antes mencionados.
El sintonizador de FM es el encargado de recibir las señales emitidas por el
transmisor de FM. Consta de un VCO (Oscilador Controlado por Voltaje) interno en
el TDA7000. A su entrada, hay un circuito LC que al variar la frecuencia de
resonancia, se cambia la sintonia del receptor.
Se logro una frecuencia intermedia de 10.7 MHz. Esta frecuencia se baja todavía
más, obteniendo así una IF estándar de 70 KHz, utilizando una cadena
amplificadora con filtros activos.
También usa un diodo varicap 1N4733 que se comporta como un capacitor
variable, al aplicarle entre sus terminales una tensión inversa, que hace variar su
capacidad. La frecuencia de recepción está determinada por la tensión en el varicap,
cuanto mayor sea la tensión, menor es la capacidad.
Esta se controla con un resistor variable que permite esta sintonización, es decir,
se cambia la capacitancia del diodo varicap para cambiar la frecuencia de
resonancia del circuito LC a la entrada del VCO interno del TDA 7000. El diodo
empleado es el BB119, cuya variación de capacitancia oscila entre 15 y 22 pF.
Parta evitar las variaciones de voltaje que pueda tener la fuente de tensión de
suministro en esta caso, la batería de 9 V-, así como brindar el voltaje de suministro
que requiere el circuito receptor, se usa un regula con un diodo Zener de 5.1 V. La
resistencia en serie R1 se calcula para proteger y dar el rendimiento necesario que
requiere el diodo Zener para mantenerse en su margen de trabajo frente a
variaciones de tensión.
Hay tan solo dos bobinas en el circuito. Ambas tienen una inductancia de
0.018mH. Una de ellas funciona como filtro pasa-banda (preselector) junto a otros
capacitores a la entrada de RF, y la otra forma parte del circuito resonante de
sintonía LC junto con el diodo varicap.
Figura 39 “Diagrama eléctrico del receptor”
3.3.3 Amplificador de audio
La etapa de acoplamiento es fundamental, porque de aquí se parte para el envío de
la señal de audio que se acoplará al auxiliar auditivo.
Hay dos etapas donde se puede “inyectar” dicha señal -al menos las más
accesibles sin dañarlo-; éstas son:
1) En el micrófono.
2) En la bobina telefónica.
La etapa que se escogió para hacer esta inyección fue la bobina telefónica.
Las razones son las siguientes
Si se introduce doble señal al micrófono, es decir, la inyectada proveniente del
amplificador de audio en sus terminales y la que el mismo micrófono transduce,
habría un conflicto de mezclado de señal y, por tanto, problemas de inteligibilidad.
Por otro lado, en la bobina telefónica se está libre de señales externas (siempre y
cuando no se esté cerca de un bucle magnético1), así que es la sección idónea para
introducir la señal, ya que de este punto, la señal de audio entra como “pura” y
posteriormente pasa hacia todos los procesos que realiza sobre ésta el auxiliar
auditivo.
Nivel de acoplamiento Como se destacó en los parámetros del TDA7000, éste
entrega a su salida un voltaje de 75 mV rms, el cual es la señal de audio recuperada.
1.El bucle magnético o bucle de inducción es un electroimán potente que varía su campo magnético en función de una señal de audio
El valor de este voltaje se modificará con un amplificador de audio con ganancia
variable, para lograr entregar el nivel que requiere el auxiliar a la entrada de
acoplamiento, en este caso particular, introducido en la bobina telefónica.
Lo anterior se logra empleando un amplificador de audio de bajo voltaje: un
circuito integrado - el LM386 - y 5 componentes extra.
Según la hoja de datos, este amplificador es idóneo para receptores de FM y
AM.
Tiene un voltaje de alimentación de 4 a 12 V de CD.
La distorsión armónica total – THD -, es del 0.2 %
Una resistencia de entrada de 50 K Ohms
Una ganancia de 20 a 200 (esto se hace conectándole un capacitor extra)
El amplificador de audio es práctico porque el numero de componentes
apenas es de 5.
El diseño final de este amplificador de audio consta del circuito integrado y otros
componentes que son propuestos por el fabricante. Esta diseñado para tener un
control de ganancia sobre la señal de entrada a través de un preset de 10 K1.
La ganancia de este amplificador se obtiene por medio del capacitor de 10 mF y
la resistencia de 1.2K dando como resultado una ganancia de 50, por lo tanto, al ser
tan grande la ganancia, nos permite tener un fácil control del nivel de la señal de
salida del amplificador.
La unidad de medida de los resistores está en Ohms. Se omite en el texto.
El preset colocado como divisor de voltaje de la salida del receptor, nos permite
igualar el nivel de señal que se requiere en la salida del amplificador para
posteriormente enviarla, ya con el nivel adecuado, a la bobina telefónica del auxiliar
auditivo de acuerdo a las características eléctricas del mismo.
Figura 40 “Diagrama de la amplificacion”
3.4 Diagrama de flujo de funcionamiento del sistema FM
Inicio
Se emite una señal a través del
La señal entrara en una
Una vez pre-amplificada
Etapa
Se manda la señal amplificada a
La señal es La señal es
Etapa de RF
Etapa
Etapa amplificadora
La señal es enviada al
Fi
Capitulo 4
Pruebas y resultados
En este capitulo se desarrollaron cada una de las pruebas requeridas para el
buen funcionamiento del sistema de frecuencia modulada utilizando en primera
estancia un amplificador y posteriormente realizando pruebas con el auxiliar auditivo
retroauricular Bosh de Siemens.
Terminado el montaje, las pruebas de funcionamiento y ajustes requeridos fueron
lo siguiente:
4.1 Modulación de la señal
En la figura se muestra la forma de la señal modulada que emite el transmisor.
Foto No. 1 Modulación de la señal
4.2 Voltaje de salida del receptor
Se situó a una distancia de 6.3 metros del transmisor posteriormente se conectó
el multímetro a la salida del amplificador, seguidamente se procedió a hablar por el
micrófono y así se pudo determinar el voltaje de salida para esta distancia.
Posteriormente se repitió la misma operación pero esta vez a una distancia de 3.3
metros del transmisor
Foto No. 2 Prueba del voltaje de salida del receptor
4.3 Voltaje de alimentación del receptor
Se realizó la medición del voltaje de consumo del receptor colocando en paralelo
el multímetro con la batería, con la función previamente seleccionada de medición
de voltaje de cd en autoescala, dando como resultado 9.172 V.
Foto No. 3 Prueba de voltaje suministrado al receptor
4.4 Corriente de consumo del receptor
Se realizó la medición de la corriente de consumo del receptor dando como
resultado 99.40 mA. Esta prueba se llevó a cabo colocando un multímetro en serie
con el circuito global del receptor, previamente seleccionada la función de corriente
directa a escala máxima de 300 mA.
Foto No.4 Corriente de consumo del receptor
4.5 Voltaje de alimentación del transmisor
Se realizó la misma operación que se llevó a cabo para medir el voltaje de
alimentación del receptor. El resultado nos dio un valor de tensión de 8.479 V. Como
se observa, existe una ligera caída de tensión en la fuente, que son los valores
reales o prácticos del circuito transmisor.
Foto 5 Voltaje suministrado al transmisor
4.6 Corriente de consumo del transmisor
Se realizó la medición del consumo de corriente del transmisor dando como
resultado 14.157 mA. El procedimiento fue idéntico al que se llevó a cabo en la
medición de la corriente que consume el receptor.
Foto No. 6 Corriente de consumo del transmisor
4.7 Voltaje de salida del micrófono
Se realizó la medición de la cantidad de voltaje suministrada a la salida del
micrófono y el resultado obtenido fue 6.687 V. La medición se llevó a cabo
colocando un multímetro en paralelo entre terminales de micrófono con función de
voltaje en autoescala.
Foto No.7 Voltaje de salida del micrófono
4.8 Voltaje de salida usando el auxiliar auditivo retroauricular
Se procedió a hacer la medición del voltaje de salida del amplificador de audio
(etapa de acoplamiento entre receptor-auxiliar) dando como resultado la variación de
22 a 42 mili volts rms.
Esto se llevó a cabo colocando un multímetro en paralelo a la salida del
amplificador de audio, con función previamente seleccionada de medición de voltaje
de AC en auto escala.
Foto No 8 Sistema de recepción FM (amplificador, izquierda; receptor, derecha)
Foto No 9 Prueba con el auxiliar auditivo retroauricular
4.10 Tabla de resultados
Prueba No. Resultados
4.1 Se observó que efectivamente se estaba llevando a cabo la
modulación de FM en la salida, respecto a la señal de entrada. En
reposo, se obtiene una portadora sin modular con frecuencia
constante. Al estar activa la moduladora -señal de información de
audio entregada por el preamplificador del micrófono-, se aprecia en
el osciloscopio como se llevan a cabo los desplazamientos de
frecuencia en la portadora, corroborando así la modulación de FM.
4.2 El nivel de voltaje en la salida es ajustado a través de un control de
ganancia de acuerdo al nivel de voltaje de entrada que requiere el
auxiliar. El valor de este se comprobó a través de la medición del
voltaje de entrada respecto al voltaje de salida del amplificador de
audio.
4.3 Se llevó a cabo una medición del voltaje suministrado al circuito
receptor para corroborar la alimentación práctica y observar cómo
realmente se comporta la fuente de tensión al alimentar el circuito.
Observamos que la batería experimenta una pequeña caída de
tensión al encender el transmisor, del orden de milivolts.
4.4 El resultado de la medición de la corriente directa que consume el
circuito receptor juntamente con el amplificador de audio, nos dio un
valor de corriente ligeramente diferente al establecido teóricamente.
4.5 El valor de tensión que resultó nos demuestra el parámetro de
tensión real del circuito respecto al teórico Como se observó, existe
una ligera caída de tensión en la fuente.
4.6 Esta prueba ayudó a evaluar el resultado real de consumo de
corriente del transmisor. Los valores obtenidos difieren un poco de
los teóricos.
4.7 El voltaje entre terminales del micrófono nos expresa la cantidad de
tensión entregada al VCO del transmisor. El valor que obtuvimos es
promedio, aunque se puede modificar esta ganancia si se requiere.
4.8 Este voltaje obtenido es el valor que está siendo suministrado
realmente al auxiliar auditivo. De acuerdo a las pruebas, el valor es
aceptable y el nivel es adecuado, pudiéndose observar esto en el
audio que se obtiene del auxiliar auditivo.
Tabla No. 4 “Tabla de resultados”
Conclusiones
El oído es una parte fundamental del ser humano, siendo uno de los sentidos
más importantes porque nos sirve para comunicarnos. Para los niños que padecen
hipoacusia conductiva es vital el uso de un auxiliar auditivo para desarrollar su
capacidad de comunicación y aprendizaje.
La utilidad que tienen hoy en día los sistemas inalámbricos de comunicación
se ha vuelto fundamental, lo que hace necesario darle un uso adecuado e
inteligente.
Los sistemas de FM para auxiliares auditivos en respuesta a un mayor
aislamiento del sonido, son dinámicos para aquellos que quieren tener más enfoque,
no en el ambiente, sino en un hablante o individuo como fuente sonora particular,
que se encuentre a distancia.
El proyecto que aquí se presentó posee las características de un sistema de
FM acoplado a un auxiliar auditivo retroauricular. El transmisor y receptor forman el
sistema completo en Frecuencia Modulada, mientras que, a través de una interfaz
sencilla de línea de transmisión de audio, se acopla la salida del receptor al auxiliar
auditivo.
En el diseño y construcción de este proyecto se demuestra que se pueden
manufacturar dispositivos de calidad con componentes que se encuentran en el
mercado nacional y por tanto resultan ser más económicos a diferencia de otros
sistemas FM que son de tecnología extranjera.
En el desarrollo del presente proyecto se logro los objetivos planteados al
inicio del trabajo, dando como resultado la conclusión de conjuntar todos los
conocimientos adquiridos a lo largo de la carrera en un producto de calidad logrando
con ello desarrollo de tecnología para nuestro país a un bajo costo.
Recomendaciones
Se deja abierta la posibilidad de diseñar adaptaciones de sistemas FM a otro tipo
de auxiliares auditivos, así como rediseñar un sistema FM más versátil a
comodidad del usuario, también disminuir el consumo de energía con el fin de
ayudar a la ecología.
Ampliar la distancia de alcance del sistema de frecuencia modulada para
diferentes aplicaciones, como por ejemplo un sistema de comunicaciones en
escenarios.
Bibliografía
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Harry Mileaf Electrónica Dos: Transmisores.-Segunda Reimpresión en
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Peñaloza, Yolanda Función, descripción y adaptación de auxiliares auditivos. Guía para
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Saposhkov M.A “Electroacústica” Editorial Reverte, S.A Barcelona 1986 pp. 273 Capitulo
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Sebastián, Gonzalo de “Audiología Practica” 5ta. Edición Buenos Aires: Madrid medica
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versión en español.-México, editorial Prentice Hall,2003 976 p.
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http://noticias.universia.net.mx/tiempo-libre/noticia/2007/03/05/44579/peligro-silencioso-
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Fecha de consulta: 6/Abril/12
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http://www.experimentalistsanonymous.com/diy/Datasheets/SA571.pdf
Fecha de consulta: 25/Abril/12
http://compugente.com/nuestroshijoshablaran/auxiliares/index.php?recordID=42
Fecha de consulta: 25/Abril/12
http://www.babyhearing.org/HearingAmplification/AidChoices/FMSystem.asp
Fecha de consulta: 15/Mayo/12
http://www.duiops.net/hifi/enciclopedia/rango-dinamico.htm
Fecha de consulta: 15 /Mayo/12
http://www.audioprotesistas.org/audioprotesista.asp.
Fecha de consulta: 13/Julio/12
1 Trabajos de Psicología. “Etapas del desarrollo humano”. http://plagios.blogspot.es/1243092143/
Fecha de consulta: 13/Julio/12
ANEXO 1
Factibilidad
1. Estudio de Mercado
Se investigó en el mercado el precio de diferentes Auxiliares auditivos con
sistema de frecuencia modulada y se obtuvieron los siguientes resultados:
Marca Precio
Siemens $5,000
Phonak $7,500
Starkey $7,000
Tabla No 5 “precios de auxiliares auditivos”
Fuente* http://w1.hearing.siemens.com, http://www.phonak.com,
http://www.starkey.com.mx/
1.1 Costos generales
A continuación se presenta un estudio que dio como resultado la factibilidad
económica del desarrollo del sistema por frecuencia modulada. Se desarrollaron los
recursos para diseñar, construir y adaptar dicho sistema, haciendo una evaluación
donde se puso de manifiesto el equilibrio existente entre los costos intrínsecos del
sistema y los beneficios que se derivan de este, lo cual permite observar de una
manera más precisa las bondades del sistema propuesto.
Los costos generales se encuentran representados o enmarcados por todos
aquellos gastos en el auxiliar auditivo retroauricular a usar, componentes
electrónicos y material para la construcción mecánica del sistema.
A continuación se presentan un resumen de los costos intrínsecos del sistema propuesto y una lista de
costos que conlleva adaptar el mismo y los costos de operación.
Cantidad Concepto costo aproximado
1 Auxiliar auditivo retroauricular 1500
1 BC549B 9
4 BC548B 9
1 2n222 9
1 metro Alambre Magneto 3
2 Trimmer común 2
2 Capacitor electrolítico de 10mF 2
1 Capacitor cerámico 3.3 nF 1.5
1 Capacitor cerámico 5.6 nF 1.5
1 Capacitor cerámico 100 nF 1.5
1 Resistencia 1Mega ohm 1
1 Resistencia 2K 1
1 Resistencia 4.7 K 1
1 Resistencia 27 K 1
1 Resistencia 12 K 1
1 Micrófono de electrect 12
1 Resistencia 220 ohm 1
2 Bornes para el micrófono tipo magnético 18
1 Borne para alta tensión de alimentación 9
1 Chasis 30
Total 1601.5
Tabla No 6 “Costos generales”
1.2 Costos de personal
En este tipo de gasto, incluye los generados por el recurso humano, bajo
responsabilidad directa esta el diseño y construcción del sistema por frecuencia
modulada y que se muestra en la siguiente tabla:
Recurso Humano Honorarios Días Total
Ingeniero 55 30 1650
1.3 Costo Total del proyecto
$ 3251.5
1.4 Beneficio
Como se puede observar el proyecto es factible porque su precio es mucho mas
bajo en comparación a otros sistemas por frecuencia modulada ya existente en el
mercado.
Anexo 2
Viabilidad
Los recursos con los que se cuentan para la realización de este sistema son:
Conocimientos de electrónica.
Libros de textos
Equipo para la elaboración de la placa
Asesores para la realización del proyecto
Anexo 3
Normatividades del proyecto
3.1 Normatividades de La transmisión
A) Espectro Radioeléctrico
El receptor de FM trabajará a un rango de frecuencias, impuesto por un
transmisor. El transmisor de FM debe poseer un ancho de banda definido y al mismo
tiempo no pueda hacer interferencias con otros canales de radio. El espectro
Radioeléctrico, impuesto por la Comisión Federal de Telecomunicaciones, en
México, hace las siguientes cláusulas:
B) Distribución del espectro radioeléctrico.
El espectro radioeléctrico se subdivide en nueve bandas de frecuencias que se
designan por números enteros, en orden creciente, de acuerdo a la siguiente tabla.
Figura 41 “Espectro radioelectrico”
Nota 1: La banda N (=Número de la banda) se extiende de 0.3x10^N hasta 3x10^N Hz
Nota 2: Prefijos K=kilo (10^3), M(10^6), G(10^9)
C) Colores aplicados a los Servicios de Radiocomunicación
Figura 42 “Colores aplicados a los Servicios de Radiocomunicación”
Otras consideraciones
Básicamente se emplean tres tipos de ondas del espectro electromagnético para
comunicaciones:
Microondas: 2GHz a 40GHz. Muy direccionales. Pueden ser terrestres o por satélite.
Ondas de radio: 30MHz a 1GHz: Ominidireccionales
Infrarrojos: 3x1011 a 200THz
La zona del espectro de las microondas está dividida de la siguiente manera:
Tabla No 7 “Distribución de frecuencias del espectro radioeléctrico en México”.
*Fuente: Extraído del documento oficial de la COFETEL
3.2 Norma técnica del servicio de FM según la COFETEL
Banda: Frecuencias:
L 1 a 2GHz
S 2 a 4GHz
C 4 a 8GHz
X 8 a 12GHz
Ku 12 a 18GHz
K 18 a 27GHz
El gobierno de México, a través de la Secretaría de Comunicaciones y
Transportes (SCT) y la Comisión Federal de Telecomunicaciones (Cofetel) es el
encargado de regular la explotación del espectro radioeléctrico en el país. En la
página www.cft.gob.mx puede consultarse el cuadro de atribución del espectro
radioeléctrico.
Figura 43 “Distribución de frecuencias del espectro radioeléctrico en México”
Algunos ejemplos de servicios que comúnmente usamos son:
Frecuencia: Servicio:
800 MHz Celular, CDMA banda A (potencia 1,.5W o 3W)
900 MHz Teléfonos inalámbricos de casa (baja potencia)
530 a 1700KHz Banda de radio AM
88 a 108MHz Banda de radio FM
Tabla No 8 “Frecuencias de ejemplo”
Extraído del documento oficial de la COFETEL con fines de información, el enlace
al documento oficial es:
La norma técnica del Servicio de FM (Resolución Nº 142 SC/96) establece una
marcada diferenciación entre las estaciones de alta y mediana potencia (categorías
A, B, C y D) y las de baja potencia (E, F y G), en cuanto a la reducción del área
primaria de servicio de estas últimas con radios máximos de sólo 5, 3 y 1,5 Km,
respectivamente. Esto permite asignar mayor cantidad de estas estaciones al
reducirse notoriamente las distancias de compartición (reducción del contorno
protegido y de las relaciones de protección).
Con respecto a los Servicios de FM de baja potencia, el procedimiento de la
adjudicación directa de licencia requiere incorporar al Plan Técnico las frecuencias
necesarias para satisfacer todas las solicitudes que se hayan efectuado para cada
localidad y de no ser factible, determinar las frecuencias disponibles para la
implementación de los concursos públicos.
(A) Modulación de frecuencia
Sistema de modulación por el que la frecuencia instantánea de una portadora
radioeléctrica, de amplitud constante, es variada en proporción al valor instantáneo
de una señal moduladora.
(B) Señal S
Señal del canal auxiliar de sonido estereofónico comprendido entre las
frecuencias de 23 KHz a 53 KHz, producto de las bandas laterales que se obtienen
al modular en amplitud una portadora de 38 KHz por la semidiferencia de las señales
I y D: (I-D)/2, con portadora suprimida.
(C) Área de bloqueo
Es el área comprendida dentro del contorno de 115 dBμV/m 562 mV/m,
adyacente a la antena transmisora de una estación del Servicio de Radiodifusión
Sonora por modulación de frecuencia, en la cual pueden quedar interferidas otras
emisiones radioeléctricas.
(D) Relación de protección
Valor mínimo de la relación entre la señal deseada y la señal no deseada a la
entrada del receptor, determinado en condiciones especificadas, que permite
obtener una calidad de recepción especificada de la señal deseada a la salida del
receptor.
Fuente: Extraído del documento oficial de la COFETEL
3.3 Norma NOM-02-STC-93
La norma NOM-02-STC-93 es la que establece las especificaciones y
requerimientos para la instalación y operación de estaciones de radiodifusión sonora
en la banda de 88 a 108 Mhz, con portadora principal modulada en frecuencia.
Clasificación de los transmisores
Para los efectos de la presente Norma, los equipos transmisores empleados se
clasifican como sigue:
Transmisor principal
Es el equipo transmisor utilizado por una estación de radiodifusión sonora de
F.M., durante sus transmisiones cotidianas, cuyas características referentes a
ubicación, potencia y frecuencia estarán previamente autorizadas.
Transmisor auxiliar
Este equipo transmisor deberá instalarse en la misma ubicación autorizada para
el transmisor principal, y sus características de operación en lo que se refiere a
potencia y frecuencia, serán esencialmente iguales a las autorizadas a éste,
pudiéndose utilizar indistintamente el transmisor auxiliar en sustitución del transmisor
principal.
Transmisor emergente
Este equipo transmisor será empleado cuando el transmisor principal no pueda
funcionar por cualquier causa, el transmisor emergente podrá instalarse en la misma
ubicación autorizada para el transmisor principal, en la de los estudios principales o
en cualquier otro sitio que previamente sea autorizado por la S.C.T., se autorizará la
instalación y operación de dicho transmisor, siempre y cuando el valor de su
potencia radiada aparente, sea tal que el contorno de intensidad de campo de 500 μ
V/m que produzca, no rebase el contorno de intensidad de campo de 500 μ V/m del
área de servicio autorizada para el transmisor principal.
En ningún caso podrá transmitir simultáneamente con el equipo transmisor
principal.
Identificación de transmisores
Los equipos transmisores principal, auxiliar y emergente, deben contar con
placas o membretes que los identifiquen plenamente como tales.
Clase de emisión
Las estaciones de radiodifusión sonora de F.M., deben operar con la clase F3 o
F9.
Anchura de banda ocupada
La anchura de banda ocupada por las estaciones de radiodifusión sonora de
F.M., no deberá exceder de 240 kHz (120 kHz a cada lado de la portadora
principal), de conformidad con lo establecido en el punto 8.5 de la presente Norma.
Frecuencia
Eliminación del párrafo publicada en el Diario Oficial de la Federación el 1° de
febrero de 2000.
Tolerancia en la frecuencia central
La tolerancia en la frecuencia central para estaciones de radiodifusión sonora de
F.M., es de + 2 kHz.
Máxima desviación de la frecuencia portadora
Para las estaciones de radiodifusión sonora de F.M., la máxima desviación de la
frecuencia portadora, correspondiente al 100% de modulación es de + 75 kHz.
Distorsión armónica de audiofrecuencia
* Para cualquier frecuencia de modulación entre 50 y 15000 Hz y de porcentaje
de modulación del 25, 50, 85 y 100%, la salida del sistema no presentará una
distorsión superior al 3.5% (valor eficaz) para frecuencias de 50 a 100 Hz, una
distorsión del 2.5% para frecuencias de 100 a 7500 Hz y del 3% para frecuencias de
7500 a 15000 Hz. Se recomienda que ninguna de las tres partes principales del
sistema (transmisor, circuito estudio transmisor y equipo de audiofrecuencia)
contribuya en más de la mitad de estos porcentajes.
En general, la distorsión introducida por el transmisor deberá ser inferior al 1%,
con una modulación del 100% para frecuencias de 50 a 15000 Hz, la característica
de audiofrecuencia estará comprendida entre + 1 dB para frecuencias de 30 a 15000
Hz empleándose la curva normal de pre acentuación de 75 microsegundos, y los
niveles de ruido (F.M. y A.M.) deberán ser inferiores a los niveles mínimos
admisibles; esta disposición no explicable a las estaciones de radiodifusión sonora
de F.M., clase D.
Respuesta de audiofrecuencia
* Modificación La respuesta de audiofrecuencia a la salida del sistema transmisor
debe estar comprendida entre los siguientes límites: el límite superior será la curva
normal de preacentuación y el límite inferior será de 3 dB inferior al límite superior,
uniformemente de 100 a 7500 Hz, pero descendiendo por debajo del límite de 3 dB
de manera uniforme a razón de 1 dB por octava para las frecuencias de 100 Hz a 50
Hz (4 dB) y descendiendo de manera uniforme, con respecto al límite de 3 dB a
razón de 2 dB por octava, para las frecuencias de 7500 Hz a 15000 (5 dB).
Nivel de ruido por modulación en amplitud asíncrona
El nivel de ruido a la salida del sistema transmisor por modulación en amplitud
asíncrona, debe estar por lo menos 50 dB por debajo del nivel de salida producido
por una señal de 400 Hz con una modulación del 100%.
3.4 Normatividad del auxiliar auditivo de acuerdo a la confederación industrial de audífonos
(A) Especificaciones Técnicas
Las especificaciones técnicas se determinan con base en las especificaciones
estándar (Normas internacionales) sobre sus características. Para definir la
Ganancia media la confederación industrial de audífonos HAIC ha establecido la
siguiente norma:
Determinar la ganancia en 500, 1000 y 2000 H
Sumar los tres valores en dB
Dividir el total entre tres el resultado será la ganancia media
Para determinar la respuesta en frecuencia ha definido el siguiente procedimiento:
Encontrar la ganancia en 500, 1000 y 2000 Hz
Restar 15 dB del valor de la ganancia media HAIC.
Trazar una línea horizontal a la altura del valor de la ganancia obtenida.
La línea horizontal cruzara la curva de la frecuencia en dos puntos, que
corresponden a la frecuencia de corte baja y alta. A esto se le denomina
banda de paso
Leer la frecuencia correspondiente a cada uno de los puntos, en donde cruza
la mencionada línea horizontal.
La gama de frecuencias comprendida entre estos dos valores se denomina
respuesta de frecuencias.
Para definir la salida máxima o presión acústica máxima media se establece la
siguiente norma:
Determinar el valor de la salida máxima para 500, 1000 y 2000 Hz
Sumar estos tres valores de la salida máxima, dividir el total de la suma entre
tres
Anexo 5
Datos técnicos del auxiliar auditivo retroauricular
Bochs de Siemens
Características:
Un audífono retroauricular pequeño de alta potencia con dos controles: Control de
tono de frecuencias graves (H) y control de corte de pico (P)
Dimensiones:
Altura 42mm
Ancho 13mm
Grueso 8mm
Micrófono electrect
Switch separado
3 posiciones: O - Apagado
T – Bobina telefónica
M – Micrófono
Control de volumen
Con números del 1 al 4 para fácil colocación
Codo de protección contra ruido de viento
Ganancia máxima pico de 69 dB
Control de tono en frecuencias graves en:
300 Hz y 500 Hz= -12 dB
Respuesta de frecuencia de 200 a 4600 H
Anexo 8 Canales y sus respectivas estaciones transmisoras
La siguiente tabla la proporciona COFETEL, la cual muestra los canales y sus respectivas estaciones
transmisoras.
D.F. IMAGEN TELECOMUNICACIONES, S.A. DE C.V. XEDA FM 90.5
D.F. RADIO UNO FM, S.A XEDF FM 104.1
D.F. XEJP-FM, S.A. DE C.V. XEJP FM 93.7
D.F. RADIO PROYECCION, S.A. DE C.V. XEOYE FM 89.7
D.F.CADENA RADIODIFUSORA MEXICANA, S.A. DE C.V. XEQ FM 92.9
D.F. XEQR-FM, S.A DE C.V. XEQR FM 107.3
D.F. XERC-FM, S.A. DE C.V. XERC FM 97.7
D.F. LA B GRANDE FM, S.A. XERFR FM 103.3
D.F.UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO XEUN FM 96.1
D.F.CADENA RADIODIFUSORA MEXICANA, S.A. DE C.V. XEW FM 96.9
D.F.CADENA RADIODIFUSORA MEXICANA, S.A. DE C.V. XEX FM 101.7
D.F. FORMULA MELODICA, S.A. DE C.V. XHDFM FM 106.5
D.F. IMAGEN TELECOMUNICACIONES, S.A. DE C.V. XHDL FM 98.5
D.F. STEREOREY MEXICO, S.A. XHEXA FM 104.9
D.F. ESTACION ALFA, S.A. DE C.V. XHFAJ FM 91.3
D.F. GRUPO RADIAL SIETE, S.A. DE C.V. XHFO FM 92.1
D.F. INSTITUTO MEXICANO DE LA RADIO XHIMER FM 94.5
D.F. INSTITUTO MEXICANO DE LA RADIO XHIMR FM 107.9
D.F. RADIO 88.8, S.A. DE C.V. XHM FM 88.9
D.F. RADIO XHMM-FM, S.A DE C.V. XHMM FM 100.1
D.F. STEREOREY MEXICO, S.A. XHMVS FM 102.5
D.F. INSTITUTO MEXICANO DE LA RADIO XHOF FM 105.7
D.F. RADIO FRECUENCIA MODULADA, S.A. DE C.V. XHPOP FM 99.3
D.F. RADIO RED FM, S.A. DE C.V. XHRED FM 88.1
D.F. RADIO INTEGRAL, S.A. DE C.V. XHSH FM 95.3
D.F. TELEVIDEO, S.A. DE C.V. XHSON FM 100.9
D.F. RADIO IBERO, A.C. XHUIA FM 90.9
D.F.ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA XHUPC FM 95.7
D.F. UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA XHUAMA FM 94.1
D.F. UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA XHUAMI FM 94.1
D.F. UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA XHUAMX FM 94.1
D.F. UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA XHUAMR FM 94.1
D.F. UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA XHUAMC FM 94.1
Tabla No. 9 “Consulta electrónica de la Comisión Federal de Telecomunicaciones
(COFETEL)”
GLOSARIO
Amplificador: Dispositivo o circuito que proporcione ganancia, es decir, un
circuito que entregue a la salida una mayor energía con respecto a la energía de
entrada.
Amplificador operacional: Dispositivo electrónico que está conformado por dos
terminales de entrada donde una entrada genera una señal de salida invertida y la
otra produce una señal de salida no invertida
Amplificador clase A: Dispositivo que proporciona mayor ganancia en una sola
etapa, la señal de entrada se amplifica un cierto número de veces, operando en las
partes positivas y negativas de la señal.
Amplificador clase B: En este amplificador se separan las fases negativas y
positivas de la señal de entrada para amplificarse por separado.
Amplificador clase D: Este amplificador transforma la señal en pulsos
cuadrados de un ancho que depende de la señal de entrada.
Audífonos Híbridos: Los amplificadores y los controles de tono analógicos
convencionales están controlados de manera digital. Combinación de componentes
analógicos y un control digital en el mismo auxiliar auditivo.
Audiología: Es el estudio de la audición, el propósito es medir el grado de
sordera, y secundariamente determinar tipo de sordera.
Audiometría: Una audiometría es un estudio que es realizado para identificar la
pérdida auditiva en un paciente.
Audiómetro: Es el instrumento eléctrico encargado de producir sonidos de
frecuencia variables y de intensidad controlada. El sonido es conducido a través de
audífonos.
Auxiliar auditivo: Sistema electrónico de amplificación personal miniaturizado,
se encarga de incrementar la energía de los sonidos que arriban al oído.
Auxiliar auditivo digital:Dispositivo electrónico capaz no solo de amplificar sino
también de procesar la voz para que mediante algoritmos computacionales pueda
aumentarse la inteligibilidad.
BTE (Behind the ear): Auxiliar auditivo tipo curveta, son colocados en la parte
posterior de la oreja, transmitiendo el sonido al oído a través de una pequeña
manguera conectada al molde.
BW (Body Worn): Auxiliar auditivo tipo caja, caracterizados por tener el receptor
separado del resto del equipo, se encuentran unidos por un cordón a través del cual
se transmite la señal eléctrica.
Conducto auditivo externo (CAE): Tubo curvo que se extiende de la
excavación de la concha de la membrana timpánica, mide cerca de 2.5 cm de
longitud, su diámetro varía de acuerdo con la localización.
CIC (Complete in the cannel); Auxiliar auditivo intra-canal, son audífonos
pequeños colocados en el canal auditivo del paciente.
Control de tono: Control que permite enfatizar frecuencias altas o bajas se
coloca entre las etapas de amplificación al seleccionar el intervalo de frecuencias.
Control de volumen: Permite variar el factor de amplificación, consiste en una
resistencia variable (perilla o botón giratorio graduado con números que hacen variar
el factor de amplificación en forma logarítmica)
Control automático de ganancia: Conocido también como “ACG” por sus siglas
en inglés automatic gain control, es un circuito diseñado para controlar la ganancia
de forma automática, en función de la magnitud de la señal que se está
amplificando.
Demodulador de FM: Se llama demodulación a la señal precedente del
preamplificador que es procesada para recuperar la señal de información original.
Filtro: Circuito que impide la transferencia de un rango especifico de frecuencias.
Filtro pasa- altas: Circuito que solo permite el paso a través de frecuencias por
encima de una determinada frecuencia de corte, en otras palabras atenúa los
componentes de baja frecuencia
Filtro pasa- bajas: Permite el paso de las señales de baja frecuencia,
suprimiendo las componentes de alta frecuencia.
Filtro pasa- banda: Es una combinación de los filtros pasa-altas y pasa-bajas,
solo permite el paso a través de las frecuencias comprendidas dentro de un marco
de frecuencias específico.
Hipoacusia: Perdida de la audición que imposibilita la comunicación en varios
niveles
Hipoacusia conductiva: Es aquella que se debe a una alteración tisular del
conducto auditivo, membrana timpánica u oído medio.
Hipoacusia neurosensorial: También denominada sordera perceptiva es
producida por enfermedad de la cóclea o del octavo par craneal.
Hipoacusia mixta: Es aquella que tiene un componente de conducción y otro
neurosensorial.
ITE (In the ear): Son audífonos colocados dentro del oído, requiere de una
impresión de la forma del canal auditivo.
Membrana timpánica: Se encarga de separar el odio externo. Cuando las ondas
sonoras alcanzan el tímpano hacen que vibre, estas vibraciones son transferidas a
los huesecillos en el oído medio.
Modulador de FM: En la etapa de modulación se le dan las características a la
señal mensaje en banda base para radiarla al espacio a través de una portadora con
frecuencia alta.
Molde: Inserto auditivo fabricado en forma individual para conducir el sonido
reproducido por un auxiliar auditivo a través del canal hasta el tercio interno del oído
externo.
Receptor: Dispositivo electrónico que demodula la señal de RF, es decir
convierte estas variaciones de amplitud en variaciones de voltaje.
Receptor de FM: El receptor de FM tiene el propósito de captar señal RF,
amplificarla y filtrarla para eliminar señales no deseadas.
Recortador de picos: Es la demolición de los picos positivos y/o negativos de la
señal de entrada que rebasan un cierto nivel predeterminado