SONORIZACION

U.T. 01 Aspectos Básicos de la Sonorización de Espectáculos BLOQUE FORMATIVO: SONORIZACIÓN DE ESPECTÁCULOS

SUMARIO • •

Introducción Sistema de P.A. – – – – –

•

Sistema de Monitores – – – –

•

Mesa de Mezclas Ecualizadores y Filtros Rack de Efectos Monitores de Escenario

Elementos Comunes P.A./Monitores – – – –

•

Mesa de Mezclas Rack de Efectos Crossover Amplificadores Cajas Acústicas

Captación de la Señal Caja de Escenario Cajetines de Escenario Sistema de red (alimentación eléctrica)

Diagramas de Bloques

Introducción Necesidad de cobertura sonora en dos zonas:  La ocupada por el público  El escenario ---------------------------------------------------------------------------Estas dos zonas se diferencian no sólo por encontrarse separadas físicamente, sino también por los objetivos que se pretenden conseguir dentro de cada una.

Introducción

Sistema de P.A.

Sistema de Monitores

Introducción Esta primera subdivisión conlleva el trabajo de dos puestos de control con directrices completamente diferenciadas. Encontraremos por tanto la primera diferenciación en cuanto a personal técnico: - Técnico de P.A. - Técnico de Monitores

Introducción El desarrollo de todos los contenidos que forman parte del presente bloque formativo los realizaremos teniendo siempre presente la más importante consideración a tener en cuenta en lo referente al trabajo del técnico…

Introducción

1.Interfaces

2.Monitorización

Doble forma de interactuar con el sistema. El trabajo del técnico consiste en combinarlas adecuadamente.

SISTEMA DE P.A.

P.A. Es el sistema principal y el que obtiene y controla el sonido que va dirigido al público. Las siglas provienen del inglés (public address) y sirven para calificar a todos los equipos que intervienen en este proceso. En cualquier caso, pueden existir otras denominaciones como sistema FOH (front of house) o simplemente Sistema Principal.

P.A. Objetivos: -

Respuesta en frecuencia y fase, que deberá ser amplia y plana. Recubrimiento homogéneo en niveles y frecuencias. Nivel de presión sonora adecuado. Inteligibilidad del sistema, que sea alta. Imagen sonora, lo más real posible (Percepción Sonora). Condiciones acústicas, controladas para que los efectos sean mínimos. - Margen dinámico, lo mayor posible. - Interferencia destructiva entre subsistemas de cajas acústicas, que deberá ser mínima. - Rendimiento del sistema, controlado para que sea mínimo.

P.A. Factores: -

Distorsión en alguno de los componentes del sistema. Errores en el cableado. Inversiones de polaridad en cualquier punto de la cadena de transmisión. Interacción entre altavoces. Desajustes de tiempo entre altavoces. Colocación inadecuada de cajas acústicas. Reflexión de superficies. Cambios inesperados en las condiciones acústicas y/o atmosféricas. Errores en algún control de ganancia. Ruidos inducidos en la señal. Deficiente puesta a tierra. Fallo inesperado en equipos. Tiempo insuficiente para ajustar y alinear el sistema. Ausencia de equipo de medida adecuado.

P.A. Elementos: - Mesa de mezclas - Rack de efectos: Compresores, puertas de ruido, unidades multiefectos, etc. - Crossover: filtro divisor de frecuencia - Amplificadores de potencia - Cajas acústicas

P.A: Mesa de Mezclas

P.A: Mesa de Mezclas La consola de mezclas, mesa de mezclas o simplemente mezclador de P.A, es el elemento encargado de: – Recibir, procesar y combinar todas las señales de audio que, de una u otra forma, intervienen en el espectáculo. – Enviar las señales de salida al resto de los sistemas, para que finalmente llegue al público.

P.A: Mesa de Mezclas Puede decirse que la mesa es la parte central del sistema, a la cual llegan y de la cual parten todas las señales de audio. La mesa es manejada por el técnico de sonido, siendo el elemento más importante de interacción con el sistema, con el claro objetivo de conseguir unos resultados sonoros de calidad.

Existe una gran variedad de mesas, por precio, prestaciones o tecnología utilizada.

P.A: Rack de Efectos

P.A: Rack de Efectos

“Concepto : Rack”

P.A: Rack de Efectos El técnico de sonido de P.A. cuenta con una serie de elementos que le permiten manipular la señal, como compresores, puertas de ruido, unidades multiefectos, etc. Estos dispositivos se conocen genéricamente como procesadores.

P.A: Rack de Efectos Las mesas suelen incorporan algunos de estos procesadores, pero lo normal es que se trate de elementos externos dispuestos en un rack. Esto permite flexibilizar la configuración de los procesadores y que cada técnico pueda organizar su rack según sean las necesidades del momento, su criterio o predilección por algún modelo o marca en particular.

P.A: Rack de Efectos La conexión de este rack con la mesa se realiza con un cable sueltos por procesador y canal. Este cableado puede agruparse en forma de manguera. En cualquiera de los dos casos, la flexibilidad, rapidez y sencillez en las conexiones debe estar garantizada.

P.A: Crossover

P.A: Crossover La señal de salida máster de la mesa debe ser enviada al sistema de amplificación. Pero, no existen altavoces individuales capaces de reproducir en buenas condiciones toda la banda de audio. Por este motivo se recurre a diseñar sistemas multivía, para una reproducción conjunta.

P.A: Crossover El filtro divisor de frecuencias es el dispositivo encargado de realizar esa división en bandas. Dependiendo del sistema el número de bandas puede ser: - 2: Graves y Agudos - 3: Graves, Medios y Agudos - 4: Subgraves, Graves, Medios y Agudos

P.A: Crossover • Tipos: No necesitan alimentación – Pasivos Manejan señal amplificada

P.A: Crossover Necesitan alimentación – Activos Manejan niveles de línea

P.A: Amplificadores

P.A: Amplificadores Los amplificadores de potencia tienen la misión de proporcionar a los altavoces la misma señal que han recibido a sus entradas, pero con un mayor nivel. Sin esta amplificación, la bobina de los altavoces no generaría un campo electromagnético suficiente para mover la membrana y reproducir el sonido.

P.A: Cajas Acústicas

P.A: Cajas Acústicas Los altavoces son los responsables de transformar la señal eléctrica de audio, procedente del amplificador, en ondas sonoras. En este sentido se dice que son transductores electro-acústicos. Son por tanto el último elemento de la cadena del sonido.

P.A: Cajas Acústicas Para obtener una respuesta adecuada, los altavoces se organizan y montan en cajas acústicas de varias vías, las cuales deben ser cuidadosamente diseñadas para su perfecta adaptación con los altavoces. Existe una amplísima variedad de cajas acústicas, distintas en forma, tamaño, número de altavoces, potencia, respuesta en frecuencia, directividad, etc.

P.A: Cajas Acústicas Además de las diferentes configuraciones en cuanto a número de vías dentro de una misma caja acústica, existen diferentes formas de agrupar cajas acústicas para por ejemplo, ampliar o modificar la cobertura sonora. Estas agrupaciones de cajas acústicas reciben el nombre de Arrays (Arreglos). Hay arrays verticales y horizontales. Un caso muy concreto que veremos más adelante será el del control direccional en baja frecuencia frente a los escenarios.

SISTEMA DE MONITORES

Monitores Es el sistema encargado de obtener y controlar las señales de referencia que necesitan los músicos o cantantes para escucharse a sí mismos y a los demás. Por tanto, como mínimo serán necesarias tantas mezclas diferentes como intérpretes (ya sean individuales o colectivos) haya en el escenario.

Monitores Recurso online para la planificación del: “backline”

Monitores Elementos: - Mesa de mezclas - Ecualizadores y filtros: realimentación acústica - Rack de efectos: Compresores, puertas de ruido, unidades de reverberación, etc. - Monitores de escenario

Monitores: Mesa de Mezclas

Monitores: Mesa de Mezclas Igual que la mesa de P.A. tiene la función de recibir, procesar y combinar señales de audio. Sin embargo, en este caso se trata de obtener distintas señales, que sirvan como referencia a los músicos y que serán distribuidas por medio de altavoces o auriculares. Por tanto, este tipo de mesas exigen una diferente configuración, sobre todo en lo relativo a número de auxiliares y salidas. Dentro de la casuística que estudiaremos, incluiremos la posibilidad de realizar las mezclas de monitores desde una única mesa principal, sin la división habitual entre los dos sistemas.

Monitores: Ecualizadores y Filtros

Monitores: Ecualizadores y Filtros Uno de los problemas más importantes del sistema de monitores es el de la realimentación acústica (acoples). La realimentación acústica se produce debido al trabajo sincrónico que se produce entre micro y altavoz a tan corta distancia. Para minimizar este efecto, se controlan las frecuencias problemáticas de forma individual para cada conjunto micro-monitor-sala.

Monitores: Ecualizadores y Filtros Este control se realiza por medio de ecualizadores y filtros, siendo los ecualizadores de tercio de octava los más ampliamente utilizados. Estos ecualizadores y filtros van montados en racks, organizados según las necesidades.

Monitores: Rack de Efectos

Monitores: Rack de Efectos De la misma manera que en P.A, también son necesarios los procesadores para poder controlar y manipular las señales de audio para mejorar la escucha: controlar dinámicas, acortar sonidos, alargarlos… Compresores, puertas y unidades de reverberación son algunos de los procesadores que pueden formar parte del rack de efectos de monitores.

Monitores: Monitores de Escenario

Monitores: Monitores de Escenario Gracias a los monitores de escenario los componentes de cualquier grupo musical pueden escuchar a otros y a sí mismos, para realizar su trabajo con comodidad y poder centrarse en los aspectos artístico-musicales. Suelen tener forma de cuña, ser muy directivos, de potencia moderada y respuesta en frecuencia en función del instrumento al que se le asocie. Dentro de la casuística que estudiaremos, incluiremos la monitorización “in-ear”.

ELEMENTOS COMUNES P.A. / MONITORES

Elementos Comunes P. A. / Monitores - Captación de la señal (microfonía y D.I.) - Caja de escenario (Stage Box) y cajetines - Sistema de red (alimentación eléctrica)

Captación de la Señal

Captación de la Señal Todas las señales sonoras de instrumentos y micrófonos que participan en el espectáculos, se deben hacer llegar a los dos sistemas. Por tanto, micrófonos y cajas de inyección son los primeros elementos que encontramos compartidos por ambos sistemas.

Caja de Escenario

Caja de Escenario Para hacer llegar en condiciones óptimas a los dos sistemas las señales de audio de todas las fuentes sonoras, se dispone de la denominada caja de escenario o “stage box”.

Caja de Escenario Esta caja actúa como: - Panel de Conexiones: permitiendo la conexión de las señales. - Splitter: obteniendo por cada entrada dos salidas.

Caja de Escenario Existe en el mercado una gran variedad de cajas, con distintas formas y dimensiones, diferente configuración de conectores de entrada y salida, con cajetines satélite, etc. Sin embargo, la diferencia fundamental se debe a cómo se realiza la duplicación de la señal de salida. Desde ese punto de vista se pueden distinguir tres tipos de splitter:

- pasivos en paralelo - pasivos con transformador - activos

Caja de Escenario Para la transmisión de cada una de las señales de audio se utiliza un cable individual, formado por dos conductores y malla. Pero cuando el número de señales es elevado, resulta poco práctico realizar las conexiones con cables individuales. Para agilizar y simplificar el montaje se utilizan mangueras multipar formadas por varios de estos cables, agrupados y envueltos por una misma cubierta. Según las necesidades del sistema, así será el número de cables (pares) de la manguera, existiendo de 2,4,8,10,12,16,24,32,42,50 y 56 pares.

Caja de Escenario Por medio de este tipo de mangueras se realiza la conexión entre todos los dispositivos de audio que manejan un gran número de señales, en particular la conexión entre el splitter y la/las mesas.

Caja de Escenario La salida del splitter hacia la mesa suele realizarse a través de multiconectores tipo “Harting” para patchear la/s mesa/s a través de las diferentes entradas tipo XLR.

Cajetines de Escenario

Cajetines de Escenario En el escenario es habitual poder disponer de cajetines para el conexionado de las diferentes entradas, agrupándolas previamente a su paso por el splitter. Por ejemplo, es muy habitual un cajetín de este tipo para la batería y toda la microfonía que la acompaña.

Estos cajetines tienen siempre únicamente un carácter accesorio y de ordenamiento del conexionado.

Sistema de red (alimentación eléctrica)

Sistema de red (alimentación eléctrica) Todos los equipos del sistema de PA y del sistema de monitores toman su alimentación eléctrica de un mismo cuadro eléctrico. En la siguiente unidad trataremos las instalaciones eléctricas para sonido en directo.

DISPOSICIÓN FÍSICA

DIAGRAMA BÁSICO

OTROS DIAGRAMAS

U.T. 02 Instalaciones Eléctricas para Sonido en Directo BLOQUE FORMATIVO: SONORIZACIÓN DE ESPECTÁCULOS

SUMARIO • Corriente Trifásica • Protecciones Eléctricas: – – – –

Interruptores Diferenciales Puesta a Tierra Fusibles Automáticos

• Electricidad en Montajes de Sonido en Directo – Normativa ITC-BT-34 – Montajes de Sonido en Directo

Corriente Trifásica Se denominan corrientes polifásicas a aquellas corrientes alternas de las misma frecuencia y valores eficaces, que se encuentran desfasadas entre sí en un cierto ángulo fijo.

Corriente Trifásica El sistema trifásico es el que se considera como de “uso industrial” puesto que es el utilizado para la generación y distribución de la energía eléctrica por parte de las distintas compañías.

Corriente Trifásica La forma en que se obtiene la corriente trifásica es colocando tres bobinados en ángulos de 120º influenciados por el campo magnético de un imán giratorio. De esta forma, en cada bobinado se obtendrá una tensión alterna de la misma frecuencia y valor

eficaz, pero desfasadas entre sí 120º, que se podría utilizar de forma independiente.

Corriente Trifásica

Explicación Teórica (YouTube)

Corriente Trifásica Sin embargo, en la práctica, lo que se hace es unir entre sí los principios de las tres bobinas, de forma que quedan sólo cuatro hilos y no seis:

- Neutro - Fases: R, S y T

Corriente Trifásica

Corriente Trifásica Las ventajas del sistema trifásico: - Para unas mismas condiciones de potencia, permite el transporte a distancia de energía de una forma más eficiente que con 3 sistemas

monofásicos. Al utilizarse 4 hilos en lugar de 6, la línea será más ligera y las pérdidas serán menores. - Permite la utilización de equipos de gran potencia gracias a la relación de fases.

- Permite disponer a la vez de dos tensiones de trabajo: tensión fase/neutro y tensión entre fases, o lo que es lo mismo 230v y 380v.

Corriente Trifásica

¿Por qué no se debe desconectar nunca el neutro?

Corriente Trifásica Un sistema trifásico se llama equilibrado cuando los tres circuitos tienen conectada la misma carga. En estas condiciones no circularía corriente por el hilo neutro y se podría eliminar. En la práctica es muy raro que se produzca el equilibrio, ya que aunque la instalación se halla diseñado equilibrando sus cargas, es difícil que la utilización por parte de los usuarios se consiga al mismo tiempo. Por tanto, lo más normal es que siempre los sistemas estén desequilibrados y no sea posible eliminar el conductor neutro. Si se eliminara, en lugar de mantenerse en 220v las tensiones fase/neutro, éstas variarán en función del valor de las cargas de cada fase, pudiendo quedar unas cargas con tensiones próximas a los 400v y otras con valores de tan solo unos voltios.

Corriente Trifásica - Código de colores: -

Neutro: Azul Fase R: Negro Fase S: Marrón Fase T: Gris Tierra: Amarillo-Verde

Protecciones Eléctricas Según la Ley de Ohm, siempre que existe una diferencia de potencial entre dos puntos y la posibilidad de unión de los mimos, se generará una corriente directamente proporcional a la diferencia de potencial, e inversamente proporcional a la resistencia establecida.

Ley de Ohm (YouTube)

Protecciones Eléctricas - En ocasiones, el camino conductor puede ser el cuerpo de una persona en contacto con una parte eléctrica con tensión (contacto directo) si dicha persona no está aislada de la tierra.

- De igual forma sucedería si la persona se pusiera en contacto con un elemento metálico o conductor que accidentalmente esté bajo tensión (contacto indirecto) por un defecto de aislamiento.

Protecciones Eléctricas El grado de peligrosidad de la corriente eléctrica depende de varios factores: - Fisiológicos: de cada persona en particular. - Físicos: como el valor de tensión, resistencia eléctrica del cuerpo y tiempo de exposición.

Protecciones Eléctricas - A título orientativo, una corriente de unos 15mA y un tiempo de hasta 50 milisegundos no resulta peligrosa. - 25mA puede producir parálisis temporales cardiacas o respiratorias - A partir de 55mA y con tiempos superiores al segundo, se corre ya peligro de muerte inmediata.

Protecciones Eléctricas Las medidas de protección más habituales son: - Aislamiento de los elementos bajo tensión. - Utilización de interruptores diferenciales. - Puesta a tierra de las masas.

Por último, para proteger las instalaciones frente a cortocircuitos o corrientes demasiado elevadas, se utilizan fusibles e interruptores automáticos como el magnetotérmico.

Interruptores Diferenciales El diferencial es un interruptor automático que corta el circuito cuando se produce una fuga de corriente en la instalación, o en algún receptor, evitando con ello el accidente de personas. Los elementos principales del diferencial son: -

Interruptor Transformador diferencial Relé de disparo Pulsador de prueba

Interruptores Diferenciales El funcionamiento del diferencial se basa en la igualdad existente entre las corrientes entrantes y salientes de la instalación. Cuando se produce una derivación a tierra, se rompe ese equilibrio de corrientes y se acciona el relé disparador, quedando cortada la corriente en la instalación. El correcto funcionamiento del interruptor puede comprobarse pulsando el botón de prueba. Desde el punto de vista de la sensibilidad, los diferenciales se pueden clasificar en: 1. 2. 3.

Baja Sensibilidad: corriente de fuga de 150-350mA Media Sensibilidad: corriente de fuga de 100-200mA Alta Sensibilidad: corriente de fuga de 5-25mA

Interruptores Diferenciales

Puesta a Tierra Poner a tierra significa unir con la tierra un punto de la instalación eléctrica a través de un dispositivo apropiado, para evitar que existan diferencias de potencial peligrosas entre diferentes elementos de la instalación, así como para evacuar las corrientes de

derivación o las descargas atmosféricas (rayos).

El objetivo que se persigue con la puesta a tierra es la protección de los circuitos eléctricos y, sobre todo, de los usuarios.

Puesta a Tierra La puesta a tierra se realiza uniendo las masas de los equipos con una masa metálica enterrada para que tenga un buen contacto con la tierra. El cable de tierra (amarillo / verde) se conecta directamente, sin pasar por ningún tipo de fusible o dispositivo.

Puesta a Tierra Símbolo:

La conexión es directa

Conectores AMP para puesta a tierra en instalaciones temporales

Fusibles

Fusibles La avería más frecuente en cualquier instalación eléctrica es el cortocircuito. Un cortocircuito ha sido la causa de muchos incendios. El cortocircuito aparece cuando se ponen en contacto dos puntos de tensiones diferentes, bien de forma directa, o bien por medio de un dispositivo de insuficiente resistencia. En esas condiciones aparece un aumento violento de intensidad, hasta unos valores capaces de fundir el metal de los conductores (Efecto Joule) . La forma más sencilla de evitar este peligro es por medio de fusibles, introducidos en serie en el circuito de alimentación del aparato.

Fusibles En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo, constituido por un soporte adecuado, un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica para que se funda cuando

la intensidad de corriente supere, por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente

riesgo de incendio o destrucción de otros elementos.

Fusibles Las características más importantes de los fusibles son: - Intensidad Nominal: Intensidad que en continuidad puede soportar indefinidamente. - Capacidad de Respuesta: Tiempo que tarda en fundirse. Existen 4 clases normalizadas: -

gF: Fusión Rápida gT: Fusión Lenta gI: Uso General aM: Uso como elemento de acompañamiento de otros elementos de protección.

Automáticos Otro elemento de protección de los circuitos eléctricos es el interruptor automático o “magnetotérmicos”.

Los interruptores automáticos funcionan como limitadores de intensidad, independientemente de que el aumento se produzca por sobrecarga o cortocircuito. Para ello incorporan dos sistemas de

protección:

- Térmico - Magnético

Automáticos Sistema Térmico: está formado por una lámina metálica a través de la cual pasa la corriente eléctrica. Cuando se produzca una sobrecarga durante un tiempo determinado, el calor generado en el metal hará que éste se deforme y provoque la desconexión. En estos casos hay que sustituir el aparato. Sistema Magnético: está formado por una bobina por la que pasa la corriente. Cuando se produce una sobreintensidad, el campo magnético creado por la bobina produce un rápido disparo del interruptor.

Automáticos - Si la sobreintensidad es debida a una sobrecarga, el automático se dispara por efecto térmico. - Si la sobreintensidad se produce por un cortocircuito, se dispara por efecto magnético. Por tanto, este elemento protege la instalación tanto contra sobrecargas prolongadas, como contra cortocircuitos.

Automáticos Las características más importantes de los automáticos son: - Intensidad Nominal - Tensión - Capacidad de Corte - Límite de Regulación - Número de Polos

Automáticos (PIA)

Montajes de Sonido en Directo Las instalaciones eléctricas en sonorizaciones en directo distribuyen la alimentación eléctrica a todos los equipos y sistemas que la necesitan. Básicamente estos son los puntos donde debe llegar la alimentación: -

Etapas de Potencia Control de sonido de Monitores Escenario Control de sonido de P.A. O lo que es lo mismo, a todas partes!!

Montajes de Sonido en Directo

Montajes de Sonido en Directo Con carácter general: - La acometida será trifásica, con las tres fases conectadas a la misma carga. - Habrá un escrupuloso cumplimiento de la normativa. Debido a que estos montajes: - Se trata de instalaciones provisionales. - En ocasiones en condiciones de intemperie. - Utilizan material generalmente reutilizable, con distintos grados de desgaste.

Montajes de Sonido en Directo Normativa específica: “ Normativa ITC-BT-24 ”

Y “Normativa ITC-BT-34”

Montajes de Sonido en Directo Según esta normativa: - La sensibilidad del interruptor diferencial será de 30 mA. - La tensión de contacto (neutro-tierra) no superará los 24v, por tratarse de emplazamientos potencialmente mojados. - El grado de protección para canalizaciones, tomas de corriente, etc. será IP45.

Montajes de Sonido en Directo Montaje: - De la acometida se realiza una derivación al cuadro general de mando y protección. - Este cuadro general contiene los elementos de protección de la instalación y las tomas de corriente, con un grado de protección IP45 (chorro de agua y cuerpos sólidos de 1mm). - Si son metálicos, estarán debidamente conectados a tierra. - Es muy importante que el cuadro permita subdividir la instalación, con sus respectivos sistemas de protección.

Montajes de Sonido en Directo La división de la instalación en diferentes circuitos pretende: - Evitar las interrupciones innecesarias y limitar las consecuencias de un fallo eléctrico. - Facilitar las verificaciones, ensayos y mantenimientos.

Montajes de Sonido en Directo Dentro del cuadro se instalarán los siguientes elementos: -

Embornado de distribución. Interruptor automático general (tetrapolar). Interruptor diferencial general (max. 500 mA). Interruptor automático en cada circuito. Interruptores diferenciales en cada circuito (max. 30 mA). Salidas para toma de corriente (Tipo Cetac). Voltímetros y amperímetros. Transformador de seguridad. Salida de enlace con toma a tierra. Los cuadros secundarios contarán con sus correspondientes proteccciones.

Montajes de Sonido en Directo CETAC

CUADRO

Montajes de Sonido en Directo Tomas de corriente: -

Serán de tipo industrial y adecuadas para el uso en intemperie. Su grado de protección será de IP45. Estarán protegidas por interruptores automáticos. Estarán dotados de conductor de protección. Existen unos colores normalizados para las tomas y unas intensidades de protección obligatorias:

- 230v: AZUL - 400v: ROJO

(16A) (32A)

U.T. 05 Sistema de P.A. BLOQUE FORMATIVO: SONORIZACIÓN DE ESPECTÁCULOS

SUMARIO • Introducción • Mesas de Mezcla – Mesas Analógicas – Mesas Digitales

• Sistemas Autoamplificados • Distribuidores de Señal • Nuevos Sistemas de Arrays Lineales

Introducción En la sonorización de espectáculos en directo, el sistema de P.A. es el sistema principal. Este sistema es el encargado de proporcionar el sonido para el público. Además de P.A. (del inglés public address, dirigido al público), puede tener otras denominaciones como FOH (front of house) o simplemente Sistema Principal.

Introducción Este sistema está formado básicamente por dos secciones diferentes: - El control de sonido.

- El conjunto de amplificadores y altavoces.

Introducción

Introducción El control de sonido ocupa una posición privilegiada, tanto acústica como visualmente:

Introducción Como no podía ser de otra manera, el Sistema de P.A. mantiene el carácter modular en la línea de la flexibilidad que ofrece el conjunto de los sistemas para la sonorización de espectáculos. Dependiendo de la envergadura del evento a sonorizar, el Sistema de P.A. puede ser desde algo muy sencillo a lo más complicado.

Introducción - Lo más simple puede ser un sistema formado por una mesa, un amplificador estéreo y dos cajas acústicas. Esta configuración es suficiente para conferencias o pequeñas sonorizaciones musicales. - En cuanto a lo más complejo, sin duda sería un sistema para un macro-concierto en el que intervinieran varios grupos, compuesto por varios subsistemas multivía de relleno, cada uno de ellos con funciones y necesidades de ajuste particulares, con una o varias mesas para manejar un montón de señales, junto a una gran cantidad de procesadores y efectos.

Introducción - Los equipos que forman parte del control de P.A. dependen de: - el número de instrumentos y voces que deben ser tratadas.

- El número de cajas acústicas y su disposición dependen de: -

área a recubrir. de las características direccionales de las cajas. de las características de potencia de las cajas. del nivel de presión sonora necesario.

Introducción • Configuración típica I: Arrays L y R dispuestos a ambos lados del escenario.

Introducción • Configuración típica II: Arrays L y R dispuestos a ambos lados del escenario, con apoyo de clúster central.

Introducción • Configuración típica III: Arrays L y suspendidos a ambos lados del escenario.

R

Introducción • Configuración típica IV: Arrays L y R suspendidos a ambos lados del escenario con apoyo de clúster central.

Introducción • Configuración típica V: Arrays L y R suspendidos a ambos lados del escenario con apoyos laterales.

Introducción Dentro de la diversidad de casos que pueden darse, en todos los casos se tratará de sistemas: - Multicanal: al menos L y R. - Multivía: al menos graves y agudos.

Mesas de Mezcla

En P.A… ¿mesa analógica o digital?

Mesas de Mezcla En el campo de las mesas de mezclas para P.A. podría afirmarse que las mesas analógicas han llegado a su mayoría de edad, con una calidad muy alta y unas buenas prestaciones, pero cuya evolución ya se ha detenido. Hoy en día, las mesas analógicas siguen siendo ampliamente utilizadas. Una de las razones es que las primeras mesas digitales no ofrecían potenciómetros de control individuales y de acceso directo para cada canal. Se debía pasar por diversas pantallas hasta conseguir realizar la operación deseada.

Mesas de Mezcla

Ejemplos de mesa analógica…

Mesas de Mezcla Soundcraft Series FIVE

Soundcraft K2

Midas XL4

Mesas de Mezcla Sin embargo, el tiempo pasado desde mediados de los años ‘90 hasta ahora ha ido favoreciendo el desarrollo de las mesas digitales. Esta línea de desarrollo ha ido en la dirección de acomodar la tecnología digital a los sistemas de control tradicionales. De esta forma se busca aprovechar las ventajas de la tecnología digital en lo relativo al control y procesado de la señal, otorgando al técnico un entorno muy similar al de una mesa analógica.

Mesas de Mezcla

Ejemplos de mesa digital…

Mesas de Mezcla

Yamaha PM1D

Mesas de Mezcla Estas serían sus principales características: •

Disponible en versión de 48 y 96 canales, tiene un aspecto muy similar al de sus hermanas analógicas.

•

Su configuración respeta la división de canales y controles independientes para las funciones de cada canal.

•

Por tanto no es un tipo de mesa digital como la Yamaha 02R, que utiliza los mismos controles para el procesado de la señal para todos los canales, con lo cual, primero es necesario seleccionar el canal y luego actuar desde la interface común.

•

Por supuesto, la Yamaha PM1D es una mesa “total recall”, con capacidad para almacenar hasta 1000 escenas, incluso con los programas más complejos.

Mesas de Mezcla En realidad, sería más adecuado hablar de sistema PM1D más que de mesa “a secas”. Puesto que está formada por la consola propiamente dicha y uno o dos equipos dispuestos en racks, donde se sitúan: – Todas las conexiones individuales de entrada y salida. – El módulo DSP1D, verdadero corazón del sistema.

Mesas de Mezcla

Mesa PM1D + Módulo DSP1D

Mesas de Mezcla • Todas las operaciones que se realicen sobre las señales de audio se llevan a cabo en este módulo de procesamiento. • Es decir, la mesa se comporta a modo de controladora, de forma similar a un simple teclado de ordenador y un monitor. Se trata de una interface que permite al técnico dar órdenes a la máquina por medio de sus controles y disponer de información sobre lo que está haciendo en una pantalla y una serie de indicadores luminosos.

• Su diseño modular, separando consola de secciones de entrada, procesado y salida, hacen que el sistema resulte mucho más fácil de mover y montar. Las mesas analógicas tienen que ser movidas por 4 o 6 personas…

Mesas de Mezcla

Yamaha PM5D

Mesas de Mezcla Estas serían sus principales características: • Se trata de una mesa con 48 entradas mono y 4 estéreo, con 24 buses de mezcla y efectos incorporados. • Se trata de una consola compacta, a pesar de que incorpora todo en su interior, al contrario que su hermana mayor.

• Prácticamente todo el procesamiento que se pueda necesitar en canales de entrada y salida (puertas, compresores, unidades de retardo, EQ…) lo tiene. Además hay que añadir el equivalente a ocho unidades multiefecto tipo SPX2000.

Mesas de Mezcla Por supuesto, gracias a la tecnología digital, también ofrece toda una serie de prestaciones como: - Total recall: 500 escenas, librerías de configuración y ajuste. - Enrutamiento digital sin cables. - Agrupación de faders por DCA y control asignable. - Botones de función definible por el usuario. - Edición Offline.

Mesas de Mezcla

Yamaha M7CL - 48

Mesas de Mezcla Estas serían sus principales características: •

Canales de entrada en formato analógico con XLR.

•

16 buses de mezcla.

•

8 matrices.

•

8 DCAs (VCAs digitales).

•

Bus LCR asignable a 16 salidas omni.

•

Rack virtual de efectos y ecualizadores (hasta 4 multiefectos simultáneos y hasta 8 Eqs de 31 bandas simultáneos).

•

300 memorias de escena con funciones “recall safe” y “focus”.

Mesas de Mezcla • Esta mesa ligera, compacta e intuitiva, resulta adecuada para eventos de tamaño medio. • Se comercializa con dos chasis, de 32 o 48 canales. • Incorpora una nueva interface de usuario con pantalla táctil, denominada Yamaha Centralogic, que ofrece un manejo similar al de una mesa analógica, con sólo dos menús principales, sin necesidad de acceder a capas de canal.

Mesas de Mezcla

Por supuesto, existen alternativas a Yamaha…

Mesas de Mezcla

Digico D1 Live

Mesas de Mezcla Estas serían sus principales características: •

La D1 Live es el formato reducido de la D5 Live, pero con prácticamente las mismas prestaciones y a un menor precio.

•

Está orientada a sonorizaciones de tamaño mediano.

•

Quizá lo más llamativo de esta mesa sean sus tres pantallas táctiles TFT. En ellas se recoge la mayor parte de la información y son la principal interface de trabajo.

•

Los controles de la mesa se pueden dividir en tres grandes bloques, dos de ellos ocupados de los canales de entrada y la tercera ocupada del máster.

•

Cada uno de estos bloques de trabajo se corresponden con una de esas pantalla TFT táctil, que están rodeadas de grupos de mandos y displays.

Mesas de Mezcla • En cada una de estas pantallas se muestra la mayor parte de la información del estado de los procesamientos. La tecnología táctil facilita el trabajo y lo hace más intuitivo. • La sección de máster es sin duda la que mayor potencia esconde, con 6 unidades de efectos y 12 EQ.

Mesas de Mezcla • La consola D1 Live y toda la gama, presentan una arquitectura en dos bloques: – La superficie de control. – Los racks. – Las conexiones entre estas unidades se realizan mediante cable óptico.

Mesas de Mezclas La D1 Live se presenta en tres configuraciones fijas y una personalizable, todas ellas con la misma funcionalidad de la D Live: - D1 Live 40: 40 canales de entrada y 24 de salida. - D1 Live 48 DP: incorpora doble rack, de escenario y local. - D1 Live 56 EX: 56 canales de entrada. - Versión “Custom”: personalizada a medida.

Mesas de Mezclas

Rack D1 Live

Mesas de Mezcla

Y para terminar… Digidesign!!

Sistemas Autoamplificados Otro de los avances introducidos en el mundo de la sonorización es el de las cajas autoamplificadas. Como su propio nombre indica, se trata de cajas que vienen con su sección de amplificación incorporada. La empresa pionera en este campo fue…

Meyer Sound (Desde hace ya varios años, esta firma sólo vende autoamplificados)

Sistemas Autoamplificados Material corporativo:

• Historias Meyer Sound 2009. Volumen 1-esp • Historias Meyer Sound 2009. Volumen 2-esp

Sistemas Autoamplificados Las ventajas de estos sistemas son varias: -

La instalación resulta mucha más sencilla puesto que sólo hay que conectar la señal de salida de mesa a las cajas.

-

No se tendrán pérdidas de potencia en el cable, debido a que lo que se envía a las cajas es todavía señal de línea. En el interior de la caja, el cable de conexión entre amplificación y altavoz, es muy corto.

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La calidad será superior, pues tanto la amplificación como el procesamiento serán internos en un conjunto optimizado por el fabricante.

-

Aunque las cajas son más pesadas, el ahorro de espacio en el montaje es notable, sin los racks de potencia.

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El control de nivel en estos sistemas puede realizarse por medio de subgrupos, matrices o dispositivos especiales de control.

Distribuidor de Señal Finalmente, necesitamos un distribuidor de señal para proceder con la multiplicación necesaria entre las salidas de nuestra mesa de P.A. y la distribución de cajas acústicas que incluyamos en nuestro diseño. Siguiendo con el ejemplo de Meyer Sound, podemos tomar el ejemplo del LD-3. Este sistema está preparado para realizar esta distribución de la señal, con interesantes funciones añadidas:

- corrección atmosférica - corrección de la atenuación por distancia - corrección de arreglos, etc.

Nuevos Sistemas de Arrays Lineales

Nuevos Sistemas de Arrays Lineales La tendencia seguida hasta ahora por los sistemas de sonido para grandes conciertos, ha sido la de ampliar los niveles de presión sonora y el área de audiencia. Para conseguirlo, inevitablemente, se debe recurrir a incrementar el número de cajas, agrupándolas en arrays. En líneas generales, la problemática de estas configuraciones será conseguir arrays con comportamientos similares al de una fuente sonora única coherente.

Nuevos Sistemas de Arrays Lineales Como veremos más adelante, el problema que esto tiene es que las ondas sonoras radiadas por cada altavoz individual crean interferencias, ya que no están en fase ni en todos los puntos, ni para todas las frecuencias. Las consecuencias de esas interferencias sobre el sonido son problemas de cobertura, inconsistencia, problemas de control direccional, disminución de la inteligibilidad, etc.

U.T. 06 Repaso de Conceptos BLOQUE FORMATIVO: SONORIZACIÓN DE ESPECTÁCULOS

SUMARIO I.

Ley de la Potencia

II.

Características de los Amplificadores I. II. III. IV. V. VI. VII.

III.

Características de los Altavoces I. II. III. IV. V. VI. VII.

IV.

Potencia Ganancia de tensión Sensibilidad de entrada Respuesta en frecuencia Factor de subida (Slew Rate) Distorsión Factor de amortiguamiento (Camping Factor)

Fidelidad Impedancia Potencia Directividad Rendimiento Sensibilidad Distorsión

Cálculo del desfase entre Altavoces

Ley de la Potencia

Características de los Amplificadores • Potencia: La capacidad de potencia de un amplificador es el valor máximo de potencia eléctrica que puede entregar un amplificador a una determinada carga, para un nivel distorsión y margen de frecuencia especificados.

Depende principalmente de la duración y margen de frecuencias de la señal reproducida, impedancia de carga y nivel máximo de distorsión aceptado.

Características de los Amplificadores • Ganancia de tensión: Expresa la relación entre la tensión de salida y la tensión de entrada aplicada.

G= Vs/Ve

Características de los Amplificadores Dicho en otras palabras, la ganancia indica las veces que es mayor la señal de salida que la de entrada, por lo que puede expresarse: - Como un factor de multiplicación: G(X)=Vs/Ve - En decibelios: G(dB)=20log Vs/Ve

Características de los Amplificadores Al contrario de lo que se suele pensar, los amplificadores trabajan internamente con una única ganancia fija, aunque dispongan de potenciómetros reguladores por canal. Esos potenciómetros actúan sobre el nivel de la señal de entrada, pero no sobre su capacidad de amplificación.

Características de los Amplificadores • Sensibilidad de entrada: - Es el valor máximo de tensión que un amplificador puede recibir, con el potenciómetro totalmente abierto. - Si se supera este límite, se excede la capacidad de tensión máxima del amplificador, que no será capaz de obtener en la salida los niveles amplificados que se corresponden con los de entrada, dando lugar a una notable distorsión.

Características de los Amplificadores • Respuesta en frecuencia: Cuantifica la precisión con que la salida del amplificador reproduce la señal de entrada por medio del espectro de frecuencia.

Características de los Amplificadores • Factor de subida (Slew Rate): Cuantifica la capacidad del amplificador para responder rápidamente a los cambios de nivel de la señal. Se mide en voltios por microsegundo (V/μs).

Características de los Amplificadores • Distorsión: Cuantifica cualquier cambio no deseado en la forma de la señal de salida con respecto a la de entrada. Se cuantifica por medio de la distorsión armónica y de la distorsión de intermodulación.

Características de los Amplificadores • Factor de amortiguamiento (Camping Factor): Cuantifica la capacidad del amplificador para minimizar la tensión inducida por el movimiento de la bobina, ejerciendo un control total sobre el movimiento del cono del altavoz. Se cuantifica como la relación entre la impedancia de carga y la de salida del amplificador.

Características de los Altavoces • Fidelidad: Representa la capacidad de un altavoz para obtener en su salida una señal similar a la de entrada, fundamentalmente en lo referente a: - Respuesta en Frecuencia - Fase

Características de los Altavoces • Impedancia: Puede definirse como la oposición que presenta el altavoz al paso de una corriente alterna, que varía con la frecuencia. En las especificaciones técnicas de los altavoces, es común encontrar el valor de la impedancia nominal, que corresponde al primer mínimo después del pico de resonancia.

Características de los Altavoces En la figura podemos ver una curva de impedancia (magnitud) de un altavoz de cono al aire (curva roja) y otra de una caja pasiva de dos vías con recinto tipo bass-reflex. Ambos tendrían una impedancia nominal de 8 ohmios. La línea recta verde representa una resistencia de 8 ohmios. Podemos comprobar cómo la impedancia varía en función de la frecuencia, y cómo puede caer a veces por debajo de la impedancia nominal. En el caso del altavoz al aire (línea roja), la impedancia cae hasta 6 ohmios a 200 Hz.

Características de los Altavoces Esta impedancia nominal está relacionada con la mayor cantidad de potencia que puede extraer el altavoz del amplificador. Por ejemplo: - Si un amplificador viene con una especificación de 100 watios sobre 8 ohmios, querrá decir que si conectamos un altavoz de impedancia nominal 8 ohmios podrá obtener del amplificador una potencia máxima de 100 watios. - Si la impedancia nominal del altavoz fuese de 16 ohmios, la potencia máxima que podría extraer de ese mismo amplificador sería de sólo 50 watios.

Características de los Altavoces Según esto, podría pensarse que un altavoz de 4 ohmios podría extraer una potencia de 200 watios. Pero no ocurrirá, ya que se llegará a la máxima corriente que se puede extraer del amplificador antes de haber alcanzado ese valor de potencia, pasando a actuar en ese momento las protecciones del amplificador. Por tanto, siempre se deberá conectar a los amplificadores los altavoces con la impedancia adecuada, para obtener las máximas prestaciones.

Características de los Altavoces Todo ello dependerá de la forma en que conectemos los altavoces:

Características de los Altavoces • Potencia: Este término indica la potencia entregada por el amplificador que puede manejar el altavoz, sin que resulte dañado.

Se trata de un tema complejo, pues depende de varios factores.

Características de los Altavoces La capacidad de potencia dependerá de varios factores, como:

-La duración de la señal.……………………Mayor duración, menor capacidad de potencia -El ancho de banda reproducido……….Mayor ancho de banda, menor capacidad de potencia

Características de los Altavoces Los fabricantes utilizan denominaciones diferentes para valorar la capacidad de potencia, las cuales suelen estar relacionadas con la duración de la señal: - Potencia Continua (Continuous, Long Term, RMS) - Potencia de Programa (Program, Music) - Potencia de Pico (Peak, Short Term)

Características de los Altavoces • Potencia Continua: Potencia media disipada en el altavoz de forma continuada cuando la señal de excitación tiene una larga duración (superior a 1 hora). Este es el peor caso posible, pues representa condiciones en donde el calentamiento de la bobina es máximo. También puede designarse como potencia nominal, potencia RMS, etc.

Características de los Altavoces • Potencia de Programa: Potencia disipada en el altavoz cuando éste es atacado por una señal compleja que simula un programa normal de sonido. La duración de la señal de prueba es muy corta (aprox. 1 segundo), por tanto, este valor de potencia es siempre mayor que el valor de potencia continua. Desafortunadamente, no existe una señal estandarizada, con lo que no son comparables valores de potencia de programa de distintos fabricantes. También puede designarse como potencia musical.

Características de los Altavoces • Potencia de Pico: Potencia que puede disipar el altavoz durante un intervalo de tiempo muy corto (pico de señal). La duración de la señal de prueba es la más corta de los tres casos (aprox. 0,1 segundo). También puede designarse como potencia de punta, etc.

Características de los Altavoces Para valorar la capacidad de potencia de los altavoces, el principal problema es la falta de normalización. Mientras algunos fabricantes presentan datos de potencia RMS, otros ofrecerán mediciones de programa o musical. Además no está normalizada la duración de las mediciones. Tampoco los fabricantes utilizan la misma señal de prueba. Por eso resulta tan complicado realizar comparaciones de potencia entre altavoces de diferentes fabricantes.

Características de los Altavoces Existen diversos organismos que ya han realizado diversos intentos para estandarizar el procedimiento de medición de la capacidad de potencia de los altavoces: - A.E.S.: Audio Engineering Society - E.I.A.: Electronic Industries Asociation - A.N.S.I.: American National Standars Institute

Características de los Altavoces En concreto, AES y ANSI han desarrollado un conocido estándar, que consiste en realizar las mediciones de potencia según unas determinadas condiciones: -

Señal: Ruido Rosa Duración: 2 horas Margen de Frecuencias: 10 tercios de octava (1 década) Filtros: 12 dB/oct A este estándar se le conoce como:

- AES2-1984 - ANSI S4.26-1988.

Características de los Altavoces • Directividad: Se define como la relación entre la presión generada en una dirección concreta y la presión en la dirección de máxima radiación, tomadas ambas a la misma distancia.

Características de los Altavoces Una forma de expresar la directividad de un altavoz es por medio de los diagramas polares de directividad:

Características de los Altavoces Además de los diagramas polares de directividad, también es muy utilizada las Gráfica de Beamwidth, que muestra el ángulo de cobertura (-6dB) para todas las frecuencias:

Características de los Altavoces Finalmente, en la actualidad dispones del software de predicción acústica necesario para poder tener acceso a visualizaciones de este tipo:

Características de los Altavoces • Rendimiento: Es la relación entre la potencia eléctrica suministrada por el amplificador y la potencia acústica de salida del altavoz:

Características de los Altavoces • Sensibilidad: Se define como el nivel de presión sonora (dB SPL) producido por el altavoz en su eje frontal:

- A un metro de distancia - Con un watio de potencia eléctrica

Características de los Altavoces Con este dato se puede calcular la potencia que necesita el amplificador para obtener un determinado nivel de presión sonora. Por ejemplo: Si se desea obtener un NPS de 110 dB en los pasajes fuertes y se dispone de un altavoz con una sensibilidad de 93 dB/W a un metro, la potencia que necesitamos del amplificador será:

Características de los Altavoces • Distorsión: Existe distorsión cuando la señal acústica de salida es diferente a la señal eléctrica de entrada. Algunas distorsiones típicas son:

- Sobredesplazamiento del diafragma - Distorsión de intermodulación - Distorsión ocasionada por defectos mecánicos

Características de los Altavoces • Sobredesplazamiento del diafragma: Cuando se ataca un altavoz con un nivel de señal al que correspondería un desplazamiento del diafragma superior al máximo, en el mejor caso originaría un recorte de la señal (distorsión) y el altavoz seguiría funcionando. Sin embargo, también es posible que al intentar reproducir ese pico tan grande, la bobina pierda su posición correcta y no vuelva a recuperarla, produciendo entonces el altavoz grandes distorsiones. Si el nivel de la señal es muy elevado, incluso puede quemarse la bobina por el efecto Joule.

Características de los Altavoces • Distorsión de intermodulación: La señal musical es una señal compleja y su reproducción requiere de altavoces que sean capaces de reproducir varias frecuencias a la vez. Bajo ciertas condiciones, en el altavoz pueden aparecer interacciones entre dos o más frecuencias generando componentes de frecuencia añadidos que no estaban presentes en la señal original.

Características de los Altavoces • Distorsión ocasionada por defectos mecánicos: Simples problemas mecánicos en altavoces y cajas pueden ser también causa de distorsión. Por ejemplo, la vibración de la caja, sobre todo en baja frecuencia, puede colorear la respuesta, generar ruidos, disminuir el rendimiento, etc. Fricciones de la bobina al moverse, deformaciones o roturas de membrana y suspensión, son también causa de importantes ruidos y distorsiones.

Cálculo del desfase entre Altavoces

Cálculo del desfase entre Altavoces

U.T. 07 Diseño de Sistemas BLOQUE FORMATIVO: SONORIZACIÓN DE ESPECTÁCULOS

SUMARIO • •

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Introducción Número de Canales – Solapamiento de Señales Coherentes: efecto tipo “peine” – Cálculo de las frecuencias reforzadas y canceladas Margen de Frecuencias – Rango Audible – Margen de Frecuencias de cada Instrumento/Voz Niveles de Trabajo – Atenuación con la Distancia – Cálculo de la Atenuación con la Distancia Capacidad de Potencia y Respuesta en Frecuencia – Nivel Máximo de Presión Sonora – Respuesta en Frecuencia – Ejemplo de la Relación entre SPLmax y Respuesta en Frecuencia – Identificación de las Especificaciones Técnicas de los Fabricantes Área de Cobertura – Área de Audiencia – Patrón de Cobertura de un Altavoz – Relaciones de Aspecto Posicionamiento de las Cajas Acústicas – Condiciones del Espacio: Campo Libre y Reflexiones – Elección y Colocación de la Cajas Acústicas: Cobertura Horizontal y Vertical Subdivisión de Sistemas Niveles que puede alcanzar la subdivisión – Cajas Acústicas Independientes – Amplificadores Independientes – Ecualizadores y Unidades de Control Independientes – Unidades de Retardo Independientes Configuraciones con múltiples Cajas Acústicas (Arrays) – Clasificación de Arrays • Arrays Horizontales – Arrays Horizontales “en Paralelo” – Arrays Horizontales “Estrechos de Punto de Origen” – Arrays Horizontales “Amplios de Punto de Origen” • Arrays Verticales – Arrays Verticales “en Paralelo” – Arrays Verticales “Estrechos de Punto de Origen” – Arrays Verticales “Amplios de Punto de Origen” Sistemas de Relleno

Introducción La sonorización profesional de cualquier tipo de evento, no consiste únicamente en instalar un buen equipo con un montón de vatios y esperar a que el técnico de sonido, con su “saber hacer” consiga unos resultados óptimos de calidad. Si no se realiza un diseño adecuado del sistema, teniendo en cuenta una serie de consideraciones previas, puede que en la posición que ocupa el técnico se obtengan esos resultados deseados, pero seguro que no en el resto de la audiencia.

Introducción Cuestiones previas: -

¿Número de Canales? ¿Margen de Frecuencias? ¿Nivel Máximo de Trabajo? ¿Área de Cobertura? ¿Posición y Orientación de las Cajas? ¿Sobre qué presupuesto?

Número de Canales El número de canales hace referencia al número de señales de salida máster que se obtienen de la mesa. Dependerá del tipo de evento, material del programa, sensaciones que se deseen crear, posibilidades de los equipos, etc. Las posibilidades son: -

Mono: Sistema típico para utilizar sólo con voz. Estéreo: Sistema para concierto. Estéreo con Canal Central: Sistema para concierto. Cuadrafónico: Sistema de alta fidelidad de 4 canales. Estéreo con Canal Central y Surround: Sistema de cine.

Número de Canales Los sistemas para la sonorización de espectáculos pueden implementar uno de los tres primeros sistemas, pudiendo trabajar con 1, 2 o 3 canales. - Estos canales serán siempre los Canales Principales, los cuales pueden verse complementados por otros secundarios. - Los Canales Secundarios se obtienen a partir de los principales y son necesarios únicamente cuando es necesario ampliar la cobertura de los principales.

Número de Canales La primera consideración a realizar una vez que incluimos diferentes señales coherentes en nuestra P.A. es la posible aparición de solapamientos.

- Necesidad de definición de cada área de cobertura. - Necesidad de sincronización para evitar cancelaciones debido a interferencias destructivas.

Número de Canales Efecto tipo “peine” (comb filtering effect): - Si tenemos dos fuentes sonoras produciendo la misma señal con idéntica fase y amplitud, hablamos de señales coherentes. Su suma produce un aumento de 6 dB, siempre que la distancia entre las dos fuentes sea inferior a la de la longitud de onda. - El efecto tipo “peine” aparece cuando se combinan dos señales coherentes desfasadas, con un retardo relativo. - El resultado de esa combinación es que, en función de la relación de fases, algunas frecuencias salen reforzadas, mientras que otras son canceladas.

Número de Canales Efecto tipo “peine” (comb filtering effect):

Número de Canales Efecto tipo “peine” en youtube: - Hearing Comb Filtering - Seeing Comb Filtering (Smaart)

Número de Canales En las repuestas tipo “peine” las frecuencias que se refuerzan son:

frn=n/∆t Donde dando valores a n (1,2,3…) se obtienen esas frecuencias reforzadas en función de ∆t que es el retardo entre las señales.

Número de Canales En las repuestas tipo “peine” las frecuencias que se cancelan se encontrarán justo en la mitad entre dos frecuencias reforzadas:

fc=frn/2 Para n=1,2,3… o, lo que es lo mismo, sumando al valor de la primera cancelación el obtenido para la primera frecuencia reforzada y sus múltiplos.

Número de Canales Por ejemplo: Si se combinan dos señales con un retardo de 1 ms, las frecuencias reforzadas serán:

- fr1 = 1/0.001 = 1000 Hz y todos sus múltiplos. - fcn = 1000/2 = 500 Hz y todos los valores obtenidos sumando 1000 a la frecuencia anterior cancelada.

Margen de Frecuencias Todos sabemos que los distintos instrumentos o programas musicales se mueven en diferentes márgenes de frecuencia. Todos los instrumentos generan unas frecuencias fundamentales acompañadas de una serie de armónicos de frecuencias superiores, que en conjunto, determinan su timbre.

Margen de Frecuencias En primer lugar debemos conocer cuál es el Rango Audible:

Margen de Frecuencias Y dentro del Rango Audible, el margen de frecuencias de cada voz/instrumento:

Margen de Frecuencias Podemos observar que cada voz/instrumento emite sus frecuencias fundamentales a partir de un determinado punto y después, sus armónicos se extienden prácticamente en todos los casos hasta el final de espectro audible. Por tanto, no será necesario que los sistemas de sonido tengan un ancho de banda con una frecuencia inferior excesivamente baja, sobre todo en determinadas aplicaciones o con cierto tipo de programas.

Margen de Frecuencias Desde esta perspectiva y de forma genérica, los requerimientos de ancho de banda de reproducción tienden a dividirse en dos categorías: - De voz: 80Hz-18KHz - Musicales: 40Hz-18KHz

Aunque la diferencia entre una categoría y otra puede parecer insignificante, supone una diferencia de una octava completa, que marcará la diferencia en cuanto a tamaño del sistema, necesidades de potencia, patrón de control direccional y presupuesto.

Margen de Frecuencias En general, los fabricantes tienden a diseñar sistemas de “reproducción vocal” que pueden ser fácilmente complementados con la incorporación de subgraves, convirtiéndolos en sistemas de “reproducción musical”. Por supuesto que aunque los sistemas del primer tipo se denominen “de voz” no son exclusivos para ésta. Se trata de sistemas destinados a reproducir programas con poco o ningún contenido en las frecuencias más bajas.

Margen de Frecuencias Por último, queda por comentar por qué si el espectro audible va de 20 Hz a 20 KHz, los sistemas de sonorización profesional no llegan a esos límites. -Por un lado, está la poca sensibilidad que tiene el oído para esas frecuencias límite. -Por otro lado, están las grandes dificultades de los sistemas, sobre todo de subgraves, para reproducir esas frecuencias con los niveles y la calidad adecuados.

Niveles de Trabajo Cuando el sonido se propaga en el aire, experimenta una pérdida de nivel sonoro a medida que avanza. Esta atenuación es debida fundamentalmente a la divergencia esférica de las ondas sonoras y, en menor medida, a la absorción del propio aire.

Niveles de Trabajo Recordemos la divergencia esférica de las ondas sonoras:

Niveles de Trabajo En condiciones de “campo libre”, según la Ley de la Divergencia, cada vez que se duplica la distancia de separación a la fuente, el nivel SPL disminuye 6dB. Esta ley es una buena herramienta para realizar estimaciones en relación con la potencia necesaria, para conseguir unos determinados niveles para unas determinadas distancias.

Niveles de Trabajo Para poder realizar la estimación es necesario conocer las especificaciones de potencia aportadas por el fabricante del sistema cajas acústicas y realizar los cálculos necesarios: - Determinar el máximo SPL en el eje a 1 m. Este dato nos lo proporciona el fabricante (Sensibilidad). - Medir la distancia entre el sistema y la posición deseada. - Calcular la atenuación por distancia y restar el valor obtenido del valor máximo a 1 m.

Niveles de Trabajo Esta es la forma de calcular la atenuación por la distancia:

Niveles de Trabajo Por ejemplo: Se dispone de un sistema de cajas acústicas con una sensibilidad de 102 dB a máxima potencia de trabajo. ¿Cuál será el SPL máximo a 30 m? - La atenuación será: A(dB) = 20 X log(30) = 29,54 dB

- El SPL máximo será: SPL max. = 102 – 29,54 = 72,46 dB

Capacidad de Potencia y Respuesta en Frecuencia Aunque en principio parezcan dos cosas muy diferentes, la máxima capacidad de potencia y la respuesta en frecuencia en cajas acústicas, están directamente relacionadas.

SPL max

Respuesta en Frecuencia

Capacidad de Potencia y Respuesta en Frecuencia - El nivel máximo de presión sonora (SPLmax) expresa la presión que un sistema puede producir en un punto, cuando se opera a máxima potencia. Esto, sin embargo, no significa que ese nivel pueda ser alcanzado por todas las frecuencias o bandas de frecuencia.

Capacidad de Potencia y Respuesta en Frecuencia - La respuesta en frecuencia generalmente va a mostrar la respuesta relativa de la amplitud del sistema en función de la frecuencia, expresándose como un margen de variación (+/dB) dentro de la banda de trabajo normal. En general, interesará una respuesta lo más plana posible: +/- 5dB (80Hz-18KHz)

Capacidad de Potencia y Respuesta en Frecuencia Por ejemplo:

Se dispone de un sistema formado por una caja de medios y agudos completada con un subgrave. -

La capacidad de potencia del subgrave es mayor que la de la otra caja, pero se realizan los ajustes necesarios para obtener una respuesta plana. En esas condiciones, si se lleva al sistema a operar a su máxima potencia, los limitadores de protección de la caja de medios y agudos se activarían para que los niveles de distorsión en ese margen de frecuencias no se dispare, atenuando por tanto toda su banda. Por tanto, esta no sería una buena configuración del sistema, a pesar de tener respuesta en frecuencia plana.

-

Para intentar solucionar el problema, se podría añadir una segunda caja de medios y agudos, similar a la primera. En estas condiciones, la capacidad de potencia entre el subgrave y las otras dos cajas puede quedar bastante igualada. Sin embargo, la respuesta en frecuencia ya no sería plana, debido a la energía extra en medios y agudos.

Capacidad de Potencia y Respuesta en Frecuencia -

Esta nueva situación puede corregirse atenuando 6 dB el conjunto de las dos cajas de medios y agudos, obteniéndose nuevamente la respuesta plana y manteniendo similares las capacidades de potencia. De esta forma, tanto las cajas de medios y agudos como la de subgraves, alcanzarán sus límites al mismo tiempo.

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Conclusión: se debe buscar la respuesta plana en los sistemas, igualando al mismo tiempo la capacidad de potencia máxima en las distintas vías utilizadas.

Capacidad de Potencia y Respuesta en Frecuencia Podemos identificar estos datos en las especificaciones que cualquier fabricante nos proporciona de cualquier caja acústica. •Equipo: Sistema de subgraves de alto rendimiento •Fabricante: D.A.S. •Especificaciones técnicas proporcionadas: - Capacidad de Potencia: RMS 2000 W - Capacidad de Potencia Pico: 8000 W - Respuesta en Frecuencia: (-10 dB) 40 Hz-140 Hz - Impedancia Nominal: 4 ohms - Sensibilidad en el Eje a 1 W/1 m: 103 dB SPL - SPL Nominal de Pico Máximo a 1 m: 140 dB - Conectores: Speakon

Área de Cobertura El área que debe ser cubierta acústicamente por el sistema de sonido, estará formada por todas aquellas zonas previstas para el público. Por simple que sea esta área de audiencia, será muy complicado realizar una distribución sonora homogénea. - Si se utiliza una única fuente, las pérdidas por distancia y directividad la harán inadecuada para espacios amplios. - Si se utilizan varias fuentes, se podrán cubrir zonas más amplias, pero se deberá cuidar las relaciones de fase entre las distintas señales coherentes.