Cuaderno de Apuntes Equipos de Sonido

Vicerrectoría Académica Cuaderno de Apuntes – 2009

I. IDENTIFICACIÓN NOMBRE DEL MÓDULO:

EQUIPOS DE SONIDO

UNIDAD DE COMPETENCIA:

al finalizar el módulo los participantes serán capaces de: Instalar sistemas básicos de sonido, demostrando comprensión de la secuencia lógica de los flujos de señal, aplicando criterios elementales de calidad electroacústica.

DURACIÓN:

108 horas pedagógicas

II. DESCRIPCIÓN POR ÁREA DE FORMACIÓN Y PRERREQUISITO ÁREA DE FORMACIÓN: especialidad UBICACIÓN EN LA MALLA: 1° semestre PRERREQUISITO: no tiene III. UNIDADES DE APRENDIZAJE 1ª UNIDAD: LABORATORIO DE EQUIPOS I DURACIÓN: 36 horas pedagógicas Aprendizajes Esperados: - Clasifican dispositivos involucrados en el montaje de sistemas de audio/video de pequeña, mediana y gran envergadura. - Clasifican conectores y cables de acuerdo con su estructura y aplicación. - Comprenden cableado de sistemas básicos de grabación / reproducción y difusión. - Realizan cableado de sistemas básicos de grabación / reproducción y difusión. - Comprenden cableado de sistemas básicos que involucren componentes audiovisuales. - Realizan cableado de sistemas básicos que involucren componentes audiovisuales. - Operan configuraciones de difusión, grabación, reproducción. - Comprenden flujo de señales en un estudio de grabación 8 pistas analógico. - Realizan cableado de sistemas básicos de grabación / reproducción y difusión. - Operan flujo de grabación y monitoreo en sistema de grabación analógico multipista. - Prueban sistemas de audio y resuelven posibles panas.

Cuaderno de Apuntes de uso exclusivo de los estudiantes del Instituto Profesional AIEP. Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP.

1


2ª UNIDAD: DIAGRAMAS DE FLUJO DURACIÓN: 36 horas pedagógicas Aprendizajes Esperados: - Identifican equipos de sonido involucrados en una cadena electroacústica - Reconocen la importancia del concepto de flujo, de su carácter secuencial. - Identifican y usan simbología aplicada al diseño de diagramas de flujo de audio/video - Identifican algoritmos de grabación /reproducción, procesamiento de señal y difusión. - Identifican algoritmos para difusión audiovisual - Diseñan flujos de señal para sistemas de: a)

Difusión

b)

Grabación / reproducción / monitoreo

c)

Estudios de grabación

d)

Presentaciones audiovisuales

- Diseñan e implementan cableado para: a)

Difusión

b)

Grabación / reproducción / monitoreo

c)


- Descifran diagramas de bloques de consolas de audio

3ª UNIDAD: LABORATORIO DE AUDIO DURACIÓN: 36 horas pedagógicas

Aprendizajes Esperados: - Manejan Ley de Ohm y la aplican al funcionamiento de un sistema fuente-carga. - Manejan conceptos de resistencia, corriente y tensión eléctrica, y los asocian al concepto de señal. - Identifican elementos que conforman un cable. - Manejan herramientas de medición eléctrica. - Reconocen tipos de conectores y los asocian con tipos de señales. - Manejan criterios involucrados en la confección de cables. - Formulan criterios básicos de calidad electroacústica desde una perspectiva experimental. - Fabrican cables según requerimientos del sistema.


2


IV. ORIENTACIONES METODOLÓGICAS A) GENERALES: -

Iniciar el proceso de enseñanza-aprendizaje a partir de los conocimientos previos de los estudiantes. Diagnóstico.

-

Situar y vincular permanentemente los aprendizajes, contenidos y actividades con el contexto social y laboral de los estudiantes y la carrera que estudian, a través de experiencias prácticas

-

Utilizar la resolución de problemas como uno de los ejes fundamentales de la enseñanza-aprendizaje, promoviendo el uso dirigido de bibliografía al menos una vez por mes.

-

Promover en los estudiantes la reflexión sobre sus conocimientos y las posibles implicaciones de sus actos, a partir de debates y talleres, fomentando la lectura sobre el quehacer y actualidad nacional e internacional en el ámbito de su competencia.

-

Promover aprendizajes de conocimientos, habilidades y actitudes, integradas y relevantes en el contexto de la carrera, de acuerdo a los distintos niveles y módulos que forman la malla curricular.

B) ESPECÍFICAS: -

Laboratorio de equipos: los estudiantes acceden en subsecciones de 4 estudiantes. Cada clase plantea una problemática de diseño y cableado concreta, que los estudiantes analizan junto al docente y resuelven durante el bloque horario.

-

Diagramas de flujo: El docente organiza talleres colaborativos, con la sección completa, expone las reglas y simbología asociados al diseño de sistemas AV, desarrolla propuestas de diagramas y analiza diagramas de flujo existentes.

-

Laboratorio de audio: los estudiantes trabajan en laboratorio de electricidad (capacidad 16 alumnos). El docente ilustra la ley de Ohm a través del diseño y construcción de cables de audio, y la interacción de sistemas y transferencia de señales. Se utiliza Protoboards y softwares de simulación.

V. EVALUACIÓN En cada Unidad, de ejecución paralela, se aplicará dos evaluaciones parciales. En el curso de las semana 10 se aplicará una Evaluación Nacional Estandarizada, en laboratorio de equipos, que integra los contenidos de las tres unidades y se ingresa como segunda nota parcial en cada una de las 3 unidades, reflejándose así como una calificación de coeficiente 3.

VI. BIBLIOGRAFÍA - Edminister: Circuitos Eléctricos. - Davis and Davis: Sound Reinforcement Handbook.


3


VII. CLASE A CLASE 1ª UNIDAD: LABORATORIO DE EQUIPOS I CLASE 1 APRENDIZAJES ESPERADOS Clasifican dispositivos involucrados en el

CONTENIDOS 1. Clasificación de equipos de audio y video

montaje de sistemas de audio/video de pequeña, mediana y gran envergadura. Identifican equipos de sonido involucrados en una cadena electroacústica

Claves: ¿Por qué existen tantos equipos de audio diferentes? ¿Qué función cumple cada uno?

I.- PARA COMPRENDER: Un sistema es un conjunto de elementos que interactúan. En el ámbito audiovisual, nos exponemos a diario a la necesidad de diseñar, configurar y operar sistemas: a.- Cuando queremos escuchar el audio de la televisión o de un PC a través de parlantes externos. b.- Cuando queremos reproducir un mp3 a través de un equipo de sonido doméstico. c.- Cuando queremos conectar un dispositivo audiovisual (DVD u otro) a un televisor.

En todos los casos, nos enfrentamos a la necesidad de definir algunos conceptos básicos: a.- la función de cada elemento b.- Si el elemento actúa en calidad de emisor, receptor, o procesador (aquel elemento que recibe, transforma, y re-emite) c.- El sentido de las conexiones: ello implica identificar salidas y entradas d.- El tipo de conectores y la compatibilidad entre ellos En esta primera clase identificaremos y clasificaremos los elementos que pueden componer un sistema audiovisual, e identificaremos su función general.


4


II.- CONTENIDOS: Todos los sistemas audiovisuales se componen de elementos que cumplirán funciones específicas y podemos agrupar a la vez en grandes familias:

a.- Transductores: convierten una forma de energía en otra, los más conocidos son los micrófonos, audífonos, altavoces, proyectores, cámaras. En nuestro ámbito, el transductor convertirá una onda sonora o luminosa en señal eléctrica, sea esta de carácter analógico o digital y viceversa.

b.- Procesadores: es la familia más amplia y admite sub-clases. En términos generales, se le llama procesador a cualquier etapa de un sistema que reciba información y entregue una versión modificada de dicha información. En el diagrama adjunto, input signal es la señal que ingresa al procesador, math indica la modificación, el proceso en sí (que puede ocurrir en el ámbito electrónico, de la manipulación matemática, de ahí el símbolo!), output signal es la señal resultante.

Si aplicamos este concepto al audio en particular, el procesador recibe audio en una entrada, lo modifica, y entrega audio en la salida. La función del procesador describe el tipo de proceso, que se puede clasificar de acuerdo con las siguientes sub-clases:

-

Proceso de tiempo, retardo

-

Proceso de modulación y fase

-

Proceso de timbre, estructura armónica

-

Proceso de amplitud, dinámica


5


c.- Medio de almacenamiento y / o reproducción: en esta familia caben todos aquellos dispositivos capaces de grabar y/o reproducir señales de audio/video. Si bien pueden asemejarse en algún momento ya sea a un dispositivo de proceso (por el hecho de tener en muchos casos entradas y salidas), o de transducción (por el hecho de convertir energía, como en el caso de una cámara de video), su función esencial es la de almacenar. A continuación, se establece una propuesta de clasificación de los equipos mas comunes, que tendrá la oportunidad de observar y manipular en el Laboratorio de equipos. IDENTIFICACION MICROFONO ALTAVOZ REPRODUCTOR MP3 REVERBERACION ECUALIZADOR AMPLIFICADOR PREAMPLIFICADOR DISTORSIÓN COMPRESOR EXPANSOR DELAY CHORUS FLANGER PHASER MIXER CONSOLA PROYECTOR MULTIMEDIA CAMARA DE VIDEO COMPUTADOR DVD PLAYER DECK REEL CD PLAYER DVD-R CD-R MINIDISC DAT VHS / SVHS PLAYSTATION/WII/XBOX GUITARRA ELECTRICA/BAJO ELECTRI TECLADO/SINTETIZADOR MOUSE/TECLADO TELEVISOR MONITOR DE VIDEO INTERFAZ DE AUDIO INTERFAZ MIDI DISCO DURO AUDIFONOS

FUNCION

CLASE

CONVERTIR UNA ONDA SONORA EN SEÑAL ELECTRICA TRANSDUCTOR CONVERTIR UNA SEÑAL ELÉCTRICA EN ONDA SONORA TRANSDUCTOR GRABAR REPRODUCIR AUDIO ALMACENAMIENTO SIMULAR ESPACIOS SONOROS PROCESADOR MODIFICAR EL TIMBRE PROCESADOR MODIFICAR LA AMPLITUD DE UNA SEÑAL PROCESADOR MODIFICAR LA AMPLITUD DE UNA SEÑAL PROCESADOR MODIFICAR EL TIMBRE PROCESADOR CONTROLAR LA VARIACION DE NIVEL PROCESADOR CONTROLAR LA VARIACION DE NIVEL PROCESADOR GENERAR REPETICIONES PROCESADOR SIMULAR UN CORO PROCESADOR SIMULAR SONIDO DE UNA FUENTE EN MOVIMIENTO PROCESADOR MEZCLAR Y PROCESAR SEÑALES PROCESADOR MEZCLAR Y PROCESAR SEÑALES PROCESADOR CONVERTIR SEÑAL ELÉCTRICA EN ONDAS LUMINOSAS TRANSDUCTOR CONVERTIR ONDAS LUMINOSAS EN SEÑALES ELÉCTRIC TRANSDUCTOR PROCESAR DATOS PROCESADOR REPRODUCIR AUDIO/VIDEO ALMACENAMIENTO ALMACENAR REPRODUCIR AUDIO ALMACENAMIENTO ALMACENAR REPRODUCIR AUDIO ALMACENAMIENTO REPRODUCIR AUDIO ALMACENAMIENTO ALMACENAR REPRODUCIR AUDIO VIDEO DATOS ALMACENAMIENTO ALMACENAR REPRODUCIR AUDIO ALMACENAMIENTO ALMACENAR REPRODUCIR AUDIO ALMACENAMIENTO ALMACENAR REPRODUCIR VIDEO ALMACENAMIENTO REPRODUCIR AUDIO VIDEO ALMACENAMIENTO CONVERTIR MOVIMIENTOS MECANICOS A SEÑAL DE AU TRANSDUCTOR CONVERTIR MOVIMIENTOS MECÁMICOS A SEÑAL DE A TRANSDUCTOR CONVERTIR MOVIMIENTOS MECÁMICOS A SEÑALES TRANSDUCTOR CONVERTIR SEÑALES ELÉCTRICAS A ONDAS LUMINOSA TRANSDUCTOR CONVERTIR SEÑALES ELECTRICAS DE UN FORMATO A PROCESADOR CONVERTIR SEÑALES ELECTRICAS DE UN FORMATO A PROCESADOR ALMACENAR REPRODUCIR DATOS AUDIO VIDEO ALMACENAMIENTO CONVERTIR UNA SEÑAL ELÉCTRICA EN ONDA SONORA TRANSDUCTOR

SUBCLASE

TIEMPO COMPOSICION ARMONICA AMPLITUD AMPLITUD COMPOSICION ARMONICA AMPLITUD AMPLITUD TIEMPO FASE FASE VARIOS VARIOS

VARIOS

VARIOS VARIOS

De la tabla, podemos inferir lo siguiente:

-

Los dispositivos menos frecuentes son los transductores, sin embargo son los que mejor conocemos, dado que suele proporcionar la interfaz entre el usuario y el sistema: con ellos ingresamos, generamos, o verificamos, oímos, vemos.

-

Los dispositivos de almacenamiento, son muy específicos, y evolucionan a menudo con el momento tecnológico. Es probable que reconozcamos solamente algunos en el listado adjunto, ya que reflejan distintas épocas.

-

Los dispositivos de proceso son los mas técnicos, misteriosos, y a menudo requieren de conocimientos muy específicos para su manejo. También son los más frecuentes en la cadena electroacústica. Mediante aquellos, se manipula y transforma la señal para obtener resultados proyectados.


6


III.- EJERCICIOS: UT1: En taller deberán identificar los equipos proporcionados, establecer un listado similar al entregado en la sección anterior, especificando modelo y marca. UT2: La enumeración de equipos que conduce a la tabla debe nacer de un trabajo en taller colaborativo. Elaborar un listado de los sistemas audiovisuales que posees en casa.

IV.- PARA INVESTIGAR:

-

Realizar una búsqueda acerca de tipos de señales de audio y video, tipos de conectores y cables.


7


CLASE 2 APRENDIZAJES ESPERADOS

CONTENIDOS

Identifican y usan simbología aplicada al

Simbología estándar

diseño de diagramas de flujo de audio/video •

Diseñan e implementan cableado para: 1.

Difusión

2.

Grabación

/

reproducción

/

monitoreo 3.


Preguntas Claves ¿Cómo proyectar un sistema? ¿Qué Símbolos debo utilizar y que significado tienen?

I.- PARA COMPRENDER: Es necesario establecer ciertas convenciones a la hora de proyectar y diseñar sistemas de audio. Ello, con el fin de darse a entender, o al revés, comprender lo que desea un cliente de nosotros. Existe ciertos acuerdos en relación a los símbolos mas utilizados, se adjunta un extracto de la simbología expuesta en el texto Sound Reinforcement Handbook (DAVIS), una referencia clásica del ámbito del refuerzo sonoro. II.- CONTENIDOS: Amplificadores:


8


Interruptores, potenciómetros y accesorios:

Transformadores:

Puesta a tierra:


9


Meters:

Conectores:


10


Símbolos estándar en diagramas de consolas:


11


Filtros y ecualizadores:


12


Conexiones balanceadas y desbalanceadas:


13


III.- EJERCICIOS: De acuerdo con lo anterior, descifrar los siguientes diagramas: en ambos casos, nombre los elementos e intente deducir la función del sistema


14


CLASE 3

APRENDIZAJES ESPERADOS Clasifican conectores y cables de acuerdo con su

CONTENIDOS Conectores y cables

estructura y aplicación.

Claves: ¿Qué indica el conector? ¿Que característica debe tener un cable para cumplir una función determinada?

I.- PARA COMPRENDER: El método más común para transferir señal entre dos equipos es a través del cable. El cable cierra el circuito entre la fuente (source, equipo emisor) y la carga (load, equipo receptor). Este es el nexo más débil del proceso, y es en este punto que ocurre la mayor cantidad de pérdida e inducción de ruido. Cada sistema requiere cables específicos, acordes con el tipo de señal que se transfiere, el entorno, etc. Cada cable requiere a la vez conectores específicos, dependiendo de la cantidad de señales que se transfiere, las características del equipo, y a veces, el sector del mundo en el que se realiza el diseño. Hoy día se utiliza principalmente cables de cobre, tanto para la transferencia de señales analógicas como digitales sobre distancias cortas (0 a 100 mts.), y es cada vez mas común el uso de fibra óptica para transferencia digital multicanal sobre distancias que van desde 0 hasta centenares de kilómetros. La mayoría de las redes por cable se implementan en fibra óptica, que pueden incluso instalar entre dos continentes, bajo el mar. Los sistemas de audio tradicionales suelen utilizar cables de cobre Standard, que son propensos a sufrir inducción de ruido y pérdidas. Por ello, es importante comprender sus características.


15


II.- CONTENIDOS: A.- Cables: El cable posee las siguientes características:

-

número de conductores

-

impedancia

-

reactancia

-

blindaje

-

conectores

-

entorchado Todas ellas participan del proceso de transferencia y afectan la calidad de la señal.

A.1.- Número de conductores: Existen dos formas de transportar una señal a través de un cable: mediante una conexión desbalanceada, o balanceada. Ya que el tema es importante y requiere un análisis mas profundo, se estudiará en el capítulo siguiente. Por el momento nos limitaremos a mencionarlo. 2 conductores: es el mínimo necesario para transportar una señal monofónica desbalanceada: el cable más común. Ejemplo: el cable de guitarra 3 conductores: se utiliza en dos situaciones: para transportar una señal monofónica balanceada, o una señal estereofónica desbalanceada (dos señales). Ejemplo: el cable de micrófono. 4 conductores: se utiliza casi exclusivamente para transportar dos señales desbalanceadas con mallas independientes. Es poco común aunque se utilizó masivamente en la década de los 70 para la interconexión de sistema domésticos de marca alemana (norma DIN).


16


Multipar: es un cable múltiple que permite transportar muchas señales. Su nombre proviene del hecho que cada señal requiere a lo menos un par de conductores. Los más comunes poseen 8, 12, 16, 24 pares. Se utilizan mucho en eventos en vivo y en la instalación de estudios de grabación. Otros: existen otros cables menos comunes para manejar señales de control (MIDI, 3 conductores), o señales de audio digital multicanal. En el ámbito digital, se utiliza a menudo la transmisión en tiempo real a través de fibra óptica y cables estándar para plataformas informáticas (SCSI, USB, FIREWIRE). A.2.- Impedancia y reactancia del cable: El cable es un conductor imperfecto, que posee cierta impedancia: dicha impedancia depende de la calidad del material utilizado, de su sección, y de su longitud: a mayor sección, y menor longitud, menor impedancia. Igualmente, dos conductores vecinos pueden actuar como un condensador en paralelo, que tiene la propiedad de actuar como filtro pasa bajos: filtra las frecuencias altas. En resumidas cuentas, la pérdida de nivel en la transferencia se debe a la sumatoria Zin + Zcable, solo la calidad de factura de las mallas y fundas aislantes puede disminuir el efecto de filtrado. Por tanto, un cable de calidad deberá ser grueso, probablemente caro, lo más corto posible para cumplir la misión que se le asigna.

A.3.- Blindaje: El blindaje es la primera línea de defensa contra la inducción electromagnética, y los campos eléctricos presentes en el medio. Su funcionamiento se basa en los siguientes aspectos: Reflexión: el blindaje puede actuar como reflector. Absorción: el blindaje absorbe energía y la lleva hacia la tierra. La eficiencia del proceso depende de lo siguiente: Grosor

del

blindaje: la eficiencia del blindaje es proporcional al grosor y a la frecuencia: bajo 1000 Hz,

prácticamente no tiene efecto y se utilizan otras herramientas para luchar contra el ruido. Conductividad: debe ser altamente conductor y ofrecer una impedancia mínima. Continuidad: el blindaje pierde su efectividad si se interrumpe. Ello es particularmente cierto en equipos de audio, cuyo chasis constituye el blindaje: cada perforación del chasis es un conducto abierto al ruido.


17


A. 4.- Tipo de entorchado: Los cables se ensamblan habitualmente de tres maneras:

-

como dos líneas paralelas, a veces cubiertas por la malla.

-

como dos líneas entrelazadas en espiral, para controlar la inducción debida a campos magnéticos.

-

como dos líneas coaxiales, formato utilizado habitualmente para señales de video.

B.- Conectores y simbología: A continuación veremos los principales conectores utilizados en audio y sus aplicaciones.

B.1.- Conectores desbalanceados monofónicos: a)

Plug TS (tip-sleeve): consta de dos conductores: el TIP (punta, +), se conecta a la polaridad “positiva”, es decir, el cable rojo de un cable de dos conductores, el SLEEVE (malla, -) se conecta a la malla del cable. Se utiliza en instrumentos, entradas y salidas de línea.


18


b)

RCA (tip-sleeve): Idéntico al anterior, exceptuando la estructura. Su uso es común en conexiones domésticas (deck, CD, video). Se utiliza también en la interfaz digital SPDIF.

B.2.- Conectores desbalanceados estereofónicos: a)

Plug TRS (tip-ring-sleeve): consta de tres conductores: el TIP (punta, +), se conecta a la señal LEFT, RING (anillo, -) se conecta a la señal RIGHT, el SLEEVE (malla) se utiliza como malla común de ambas señales.


19


Se utiliza en audífonos y puntos de inserción (insert). En este último caso, no se trata de una señal stereo, sino de una salida y entrada montadas en un mismo conector. El cable insert se divide luego en dos plug TS para la conexión al procesador:

-

Conector XLR (malla-Left-Right): consta de tres conductores: el 2 (+), se conecta a la señal LEFT, 3 (-) se conecta a la señal RIGHT, el 1 (malla) se utiliza como malla común de ambas señales. Nótese que algunos equipos ingleses invierten 2 y 3. Su uso como conector stereo ha desaparecido del mundo analógico, pero revivió en la interfaz digital stereo AES/EBU.


20


B.3.- Conectores balanceados monofónicos: a)

Plug TRS (tip-ring-sleeve): Es el mismo conector utilizado en señales stereo, pero ahora en configuración balanceada. Como veremos después, se envía la misma señal por ambos pares (malla común), con polaridad opuesta, de ahí la nomenclatura + y -). Se utiliza en entradas y salidas de línea de equipos profesionales.

b)

Conector XLR (malla-Left-Right): El mismo criterio, aunque se conecta el MAS en el conector 2, el MENOS en el conector 3, y la MALLA sigue en el conector 1. Este se utiliza masivamente a nivel profesional en cables de micrófono, entradas y salidas de línea balanceada de procesadores, grabadoras y consolas de audio. Todo lo anterior es válido también para conectores hembra.


21


III.- EJERCICIOS: 1.- Enumere los cables de audio utilizados en el entorno de su hogar, identificando conectores e idealmente tipos de señales.

2.- ¿Qué tipo de conectores utilizan los equipos de video y TV?

3.- ¿Qué puede deducir de lo anterior?


22


CLASES 4 y 5 APRENDIZAJES ESPERADOS Comprenden cableado de sistemas básicos de grabación / reproducción y difusión.

CONTENIDOS Sistemas de difusión simple. Sistema de refuerzo sonoro.

Realizan cableado de sistemas básicos de grabación / reproducción y difusión. Comprenden cableado de sistemas básicos que involucren componentes audiovisuales. Realizan cableado de sistemas básicos que involucren componentes audiovisuales.

Claves: ¿Qué función cumple un sistema de refuerzo sonoro? ¿Cómo conecto un sistema de difusión simple? ¿Qué elementos integran un sistema de refuerzo sonoro profesional?

I.- PARA COMPRENDER: El sistema de difusión es quizás el sistema de audio más simple, dado que solo cumple la función de amplificar la fuente sonora, ya sea para obtener mayor alcance, o para tener la capacidad de realizar una mezcla de distintas fuentes, cuando estas no poseen la misma potencia sonora. Pero es también uno de los sistemas más críticos, dado que consiste en la última línea antes del auditor: a menudo propenso al ruido, la retroalimentación, la interacción con las características del recinto, es un verdadero reto el montar y ajustar un sistema de refuerzo sonoro confiable y transparente.


23


II.- CONTENIDOS: Sistema básico: (fiesta, karaoke, discurso, conferencia, etc.)

Consta de una fuente (en este caso un micrófono, pero puede reemplazarse por un CD placer, un tornamesa, etc.), una etapa de amplificación, y un altavoz. Este sistema cumple la misión de levantar el nivel de una fuente que no requiera mayores procesos, con el fin de obtener mayor alcance. Sistema básico con requerimientos de mezcla o proceso: Cuando se requiere mezclar varias señales, o se necesita procesar la fuente, se incorpora un mixer (consola de mezcla) y procesadores, tal como se ilustra en el diagrama adjunto


24


Sistema para difusión de música: Cuando se requiere trabajar con un conjunto musical, aparecen tres nuevas necesidades: -

Proceso y capacidad de mezcla

-

Mayor fidelidad y rango extendido, proporcionado por el sistema multivias

-

Sistema de Monitoreo en el escenario para proporcionar foldback al músico.

Nótese que el cableado se vuelve mas complejo básicamente por la incorporación del sistema tres vías, el crossover, y el sistema de monitoreo.


25


III.- EJERCICIOS: Analice el siguiente diagrama e intente explicar la incorporación de elementos nuevos:


26


CLASE 6, 7 y 8

APRENDIZAJES ESPERADOS

Operan configuraciones de difusión, grabación, reproducción. Comprenden flujo de señales en un estudio de grabación 8 pistas analógico.

CONTENIDOS

Sistemas de grabación Grabación multipista

I.- UN POCO DE HISTORIA:

Sistemas de Grabación

De los sistemas analógicos:

Como se comprende en el diagrama, la evolución de los sistemas analógicos radica en el aumento de la capacidad de pistas, que ha evolucionado con la ingeniería de los cabezales, llegando a 24 pistas. Sin embargo, y en forma paralela se mantuvo el formato dos pistas hasta hoy para almacenamiento del master final stereo (la estereofonía se masifica aproximadamente durante la década de los 60).

De los sistemas digitales basados en cinta:

Se desarrolla paralelamente (década de los 80) los sistemas de cabezal rotatorio stereo (PCM1630, video, que se utilizaría luego como sistema de pre-masterización para CD), y cabezal estacionario multipista, mucho mas costosos y orientados hacia el estudio de grabación profesional (DASH desarrollado por SONY, 24 pistas, y PRODIGI, desarrollado por OTARI, 32 pistas). Hacia el principio de los noventa, se desarrolla el concepto de MDM, multipista digital modular, basado en sistemas de video y cabezal rotatorio, con capacidad de 8 pistas, fácilmente sincronizables entre sí. Ahí nacen dos estándares, aún vigentes: ADAT, desarrollado por Alesis, y DTRS, desarrollado por TASCAM.


27


FULL TRACKS (A)

2 TRACKS (A)

4 TRACKS (A) 2 TRACKS (A) CARTRIDGE

2 TRACKS (A) REEL 8 TRACKS (A)

2 X 2 TRACKS (A) CASSETTE

2 TRACKS (D) VIDEO

2 TRACKS (D) DCC

2 TRACKS (D) DAT

16 TRACKS (A)

24 TRACKS (A) 24 D DASH

32 TRACKS (D) PRODIGI

2 TRACKS (D) MD 2 TRACKS (D) SOUND TOOLS

2 TRACKS (D) CD-8 8 TRACKS (D) VIDEO

2 TRACKS (D) MP/3 MP/4

5+1 TRACKS (D) DVD-8

4 TRACKS (D) PROTOOLS

8-16 TRACKS (D) STAND ALONE 8-24 TRACKS (D) 24 TRACKS (D) STAND ALONE

SOPORTE CONSUMIDOR

SOPORTE

SOPORTE PRODUCCION

24 TRACKS (D) PROTOOLS LE LEYENDA

24 + TRACKS (D) PROTOOLS HD


28


De los sistemas digitales basados en plataformas informáticas: Han ido evolucionando de una forma similar a los sistemas analógicos, buscando una mayor capacidad de pistas a medida que la ingeniería de microprocesadores y discos duros iba mejorando. También implementaron tempranamente la capacidad de proceso en tiempo real (tecnología TDM primero y RTAS más tarde), que ha ido aumentando su potencial en proporción a la potencia de los microprocesadores. Cabe destacar que estos sistemas ya no son meras grabadoras, sino que incluyen herramientas de edición, mezcla, y masterización, dando origen al concepto de workstation, o estación de trabajo integrada. De los sistemas digitales autónomos en disco duro: Los últimos llegados en el mercado, implican un retroceso en términos de capacidad de edición, pero ganan en autonomía: son fácilmente transportables y no requieren de una plataforma informática. Utilizan formatos de audio estándar que permiten un traspaso ágil hacia sistemas de edición, y son generalmente mas económicos que sus pares. Son los sistemas predilectos para locación y grabación de eventos. De los sistemas stereo profesionales: Estos permiten almacenar el master final, previo a la duplicación, y han evolucionado poco: durante casi 30 años se utilizó la máquina Reel (carrete abierto) 2 pistas, y luego de un breve paso por el sistema de video digital PCM1630, se desarrolló el DAT, que se utilizó masivamente hasta fines de los 90. Hoy en día, es común almacenar el master final en CD-R, y desde la definición del formato 5.1, el DVD-audio.

De los sistemas para consumidor: Luego del efímero Cartridge, se adoptó el formato cassette, que se utiliza hasta hoy, aunque se vislumbra su fin a raíz del desarrollo de la tecnología digital, los cambios notables en las comunicaciones, y el desarrollo del formato MP3, para soporte digital.


29


II.- CONTENIDOS: Sistemas analógicos de grabación multipista: 1.- Un sistema longevo: Las grabadoras analógicas son una compleja combinación de mecanismos de alta precisión, ingeniería electrónica, y electromagnetismo. Tales sistemas son altamente delicados, costosos y requieren permanente mantención, preventiva y correctiva. Sin embargo, a pesar de la instalación en el mercado de sus pares digitales, siguen siendo máquinas populares. La razón de fondo se encuentra quizás en la no-linealidad de la transducción electromagnética: para muchos, la forma en que la cinta comprime ante niveles elevados, la distorsión gradual que se alcanza en el límite superior del rango dinámico son aspectos que le dan un carácter aún sin igual en los sistemas digitales. Si bien es cierto que durante muchos años los sistemas digitales adolecían de grandes defectos (respuesta de frecuencia, rango dinámico, “falta de musicalidad”, que no es mas que el carácter de la distorsión a niveles extremos), hoy la resolución de estos sistemas es tal que resulta difícil encontrar una crítica sólida. Es cada vez más claro que en el ámbito del almacenamiento lo analógico está destinado a desaparecer. Sin embargo, analizamos a continuación algunos aspectos de los sistemas analógicos dignos de destacar. 2.- Sistemas mecánicos:


30


Si bien el formato reel se aplica también a los sistemas digitales DASH y PRODIGI, es mucho más común en grabadoras analógicas. En la gráfica se ve un complejo sistema de guías y poleas cuya misión es la de imprimirle a la cinta una velocidad constante (Capstan y Pinch roller) y una tensión homogénea al adelantar, retroceder, partir, detener, etc. (tension arms). Desde el punto de vista electrónico, la grabadora debe monitorear permanentemente la velocidad mediante circuitos de control, y garantizar un porcentaje mínimo de oscilación (wow and flutter), ya que la velocidad dice relación con la frecuencia (altura tonal, o pitch, en este caso). Otro aspecto importante, desde la aparición de los sistemas 4 pistas, es la necesidad de contar con un cabezal capaz de reproducir las pistas grabadas a la vez que graba las pistas vecinas. Este cabezal, llamado simul-sync, o simplemente sync, es el que aparece al centro del sistema. El de la izquierda es el de borrado, y el de la derecha es un cabezal dedicado exclusivamente a la reproducción. 3.- Cabezales, cintas y rango dinámico: La ingeniería de los cabezales ha tenido un gran impacto en el desarrollo de sistemas multipista. La miniaturización de los entrehierros y la ampliación del ancho de la cinta ha permitido llegar a sistemas 24 pistas. Se Muestran a continuación algunos cabezales. Las zonas grises representan los entrehierros, y la franja transparente horizontal simula el paso de la cinta.

Formato cassette arriba, reel 2 tracks abajo


31


Sistema 4 tracks

Sistema 24 tracks La relación señal/ruido y el nivel máximo admisible (en otras palabras el rango dinámico) de estos sistemas mejoran con el aumento de las partículas magnéticas disponibles en la cinta por unidad de tiempo. Es por ello que tanto la velocidad de paso de la cinta como el ancho de cinta asignado a cada pista es relevante. Las velocidades estándar son las siguientes (medidas en IPS, Incher Per Second, o pulgadas por segundo): -

3,75 IPS: estándar cassette

-

7,5 IPS: estándar Reel 2 tracks

-

15 y 30 IPS: estándares profesionales para Reel 2, 4, 8 16 y 24 tracks


32


Los anchos de cinta disponibles son: -

1/8 de pulgada: cassette, algunos sistemas 4 y 8 pistas en cassette

-

1/4 de pulgada: Reel 2 tracks, algunos sistemas reel 4 y 8 tracks

-

1/2 pulgada: Reel 8, 16, y algunos sistemas 24 tracks

-

1 pulgada: Reel 8, 16 y 24 tracks

-

2 pulgadas: Reel 16 y 24 tracks Ya que la cinta se “divide” en un número de franjas igual a la cantidad de pistas, el concepto de ancho de cinta

por pista cobra real relevancia: es por ello que los sistemas 16 y 24 pistas deben desarrollarse para 1 y 2 pulgadas, sobre todo si consideramos que son sistemas profesionales que requieren un rango dinámico elevado. Cuando el ancho de cinta por pista es reducido, los sistemas compensan habitualmente la merma del rango dinámico con un aumento de la velocidad de paso de la cinta. A modo de ejemplo el sistema de mayor rango dinámico aquí sería 8 pistas en una pulgada, o 16 pistas en 2 pulgadas (mismo ancho de cinta por pista), corriendo a 30 IPS. El peor sistema sería un cassette trabajando 8 pistas a la velocidad mínima: 8 pistas en 1/8 de pulgada a 3,75 IPS. Cada vez que se duplica la velocidad, o el ancho de cinta por pista, el rango dinámico aumenta (en teoría!) 6 dB . En el ejemplo anterior, si suponemos que el sistema cassette posee un RD de 47 dB, podremos suponer que el sistema multitrack tendrá un RD teórico de 83dB!!! Intente calcularlo. Cabe destacar que la relación no es de ninguna manera tan lineal en la práctica, ya que intervienen otros factores, pero podría decirse que un RD razonable a nivel profesional para un sistema analógico sin reducción de ruido es de unos 75 dB. 4.- Diseño del sistema de grabación reproducción: En el diagrama anexo, se representa el flujo de señales para un sistema de grabación reproducción tradicional. En él, se destaca algunas condiciones esenciales: -

La fuente de señal atraviesa una etapa de preamplificación y proceso antes de ingresar a la grabadora.

-

La señal grabada se debe monitorear desde la vuelta del sistema de grabación.

-

El sistema de monitoreo general se encuentra al final de la cadena.


33


Estas condiciones obedecen a ciertas restricciones del sistema de grabación: -

Cuando la grabadora se encuentra detenida, y por ende la señal no se grabó aún (prueba de sonido), el operador escucha lo que ingresa a la grabadora, desde la vuelta de la misma. La grabadora se encuentra entonces en modo INPUT

-

Cuando el sistema está grabando, el cabezal es incapaz de grabar y reproducir una misma pista al mismo tiempo, se debe monitorear nuevamente la señal que ingresa a la pista, a la vez que se monitorea la vuelta de las pistas ya grabadas. En este casose habla de modo SYNC, o AUTOINPUT: las pistas que se encuentran en modo REC entregan la señal de entrada en la salida, las pistas que se encuentran con el REC desactivado reproducen lo grabado.

-

Cuando se monitorea las señales grabadas, con la función REC desactivada, todas las pistas se encuentran en modo reproducción. Se habla entonces de modo REPRO, o TAPE. Estas condiciones cambian tan a menudo durante una sesión de grabación multipista que será siempre

mas conveniente monitorear la salida de la grabadora. Este concepto es doblemente importante cuando se comprende que nunca se escucha el resultado de la grabación durante la grabación. Por tanto, si el nivel de la señal superó las limitaciones del medio de almacenamiento, solamente se podrá verificar después de grabar.

III.- EJERCICIOS: 1.- Enumere las etapas que afectan al nivel de grabación 2.- Enumere las etapas que afectan al nivel de monitoreo


34


CLASE 9 y 10

APRENDIZAJES ESPERADOS Realizan cableado de sistemas básicos de grabación /

CONTENIDOS El estudio de grabación multipista

reproducción y difusión. Operan flujo de grabación y monitoreo en sistema de grabación analógico multipista. Reconocen la importancia del concepto de flujo, de su carácter secuencial.

Claves: ¿Que elementos componen el estudio de grabación? ¿Por qué el comprender la lógica del estudio ayuda a comprender los demás sistema de audio?

I.- PARA COMPRENDER:


35


El estudio de grabación es probablemente el sistema de audio mas complejo, ya que abarca sistemas tan dispares como almacenamiento y grabación, difusión, monitoreo, recursos informáticos, edición digital, etc. Un concepto anclado en los mitos del audio indica que los mejores Ingenieros de Sonido en Vivo son también Ingenieros de Estudio. Ello, porque desarrollan una habilidad especial para trabajar con ruteos complejos, y desarrollar a la vez un sentido agudo de la audición en condiciones de monitoreo de gran calidad. Es por ende imprescindible adquirir práctica de estudio para fortalecer competencias que se aplican a distintos ámbitos del audio

II.- CONTENIDOS: Estudio de grabación pequeño: el home Studio: El diagrama anexo representa un estudio pequeño, en el que se destaca la norma de conexión establecida en las clases anteriores. Por mas pequeño que sea el sistema, el monitoreo se obtiene de la vuelta de la grabadora. Del diagrama se deduce que se trata de un estudio casero, en el que no existe requerimientos de foldback. Este mismo setup se aplica al estudio basado en una plataforma informática. En ese caso, el 4 channel tape Deck sería reemplazado por un PC asociado a una interfaz de audio.


36


Estudio de Grabación Profesional: En el diagrama de la página siguiente observamos una configuración que incluye distintas fuentes, de línea y micrófonos, así como una red de procesadores y sección de monitoreo y foldback. Es interesante notar que el diagrama de bloques hace uso de ciertos elementos ya vistos, e identifica claramente entradas y salidas, o en su defecto secciones.

III.- EJERCICIOS:

Utilizando el diagrama de esta página, diseñe un estudio de grabación que incorpore los equipos del laboratorio de equipos de Sonido. Identifique claramente marcas, modelos, y medite acerca de la compatibilidad de conectores y señales.


37


2ª UNIDAD: DIAGRAMAS DE FLUJO CLASE 11 y 12 APRENDIZAJES ESPERADOS Descifran diagramas de bloques de consolas de audio

CONTENIDOS Lectura de diagramas de flujo 1

Diseñan flujos de señal para sistemas de Grabación / reproducción / monitoreo y Estudios de grabación

Claves: ¿Cómo interpreto el diagrama de flujo de una consola? ¿Cómo deduzco su funcionalidad e integración a un sistema?

I.- PARA COMPRENDER: A.- Secciones de la consola: Toda consola se puede considerar como el subsistema principal de una cadena electroacústica, responsable de la administración de los tres flujos de señal involucrados en el proceso de grabación: señal de grabación, señal de monitoreo (sala de control), y señal de foldback (retorno estudio). Para ello, la consola de grabación requiere de a lo menos 4 zonas de operación, interdependientes, en las que se combinan y complementan dichas señales: -

Entradas

-

Salidas

-

Monitoreo de multipista

-

Monitoreo general

A.1.- Entradas: - Ganancia: Su función es ajustar el nivel de la señal entrante al nivel de operación de los circuitos de la consola. nota 1: El levantar la ganancia implica un aumento del nivel de ruido de la señal entrante y por lo tanto se puede optimizar la relación señal a ruido escogiendo el micrófono que entrega la señal adecuada, sin necesidad de ganancia.


38


nota 2: El ajuste de ganancia requiere de una referencia visual del nivel. Esta se puede obtener de dos formas: -

visualizando la salida, todos los ajustes intermedios planos (eq, faders, etc.)

-

asignando el canal a PFL. La asignación PFL, sin embargo, suele ser una función que trabaja con un nivel de monitoreo estándar, a menudo fijo, lo que puede complicar el operador a la hora del ajuste de ganancia.

Phantom, PAD, Phase: funciones opcionales asociadas a la etapa de entrada. La alimentación Phantom es requerida cada vez que se trabaja con un micrófono electrostático (alimentación del preamplificador del micrófono y polarización de placas). Esta es una señal continua, generalmente 48 Vcc, que se conecta a ambos conductores del cable de micrófono. Así, la diferencia de tensión entre conductores es nula, y dicha alimentación no altera la señal entregada por el micrófono. Sin embargo, el preamplificador esta conectado a la masa del cable y por lo tanto está sometido a la alimentación continua. nota: este diseño implica que es factible conectar un micrófono dinámico a una entrada alimentada, siempre y cuando el cable de micrófono está correctamente soldado. Existe sin embargo un riesgo latente: cualquier contacto entre conductores y malla podría quemar la bobina y el amplificador de entrada. El pad es un atenuador pasivo en la entrada de micrófono que proporciona una reducción aproximada de 20 dB. Su uso es eventualmente necesario en el microfoneo de instrumentos de alto NPS. El inversor de polaridad tiene sentido en entradas balanceadas y su función es proporcionar un desfase en 180 grados. nota: el phase se usará para alinear fases opuestas, o bien para restablecer la norma de conexión (2 hot, 3 cold en USA, 2 cold, 3 hot en GB) Ecualización: El trabajo de ecualización en grabación multipista requiere de ajustes finos y versátiles. Lo primero es una división por bandas de frecuencia, que proporciona al técnico varios sectores de ecualización (tres o cuatro bandas). El principio de funcionamiento de los EQ ya fue descrito en un capítulo anterior.


39


La función Q se encuentra casi exclusivamente en las bandas medias, tipo peaking, ya que ahí es donde el proceso de ecualización es mas delicado: la mayoría de los instrumentos posee gran contenido de frecuencias medias, y la mezcla de varios instrumentos suele resultar en enmascaramientos. El uso fino de los ecualizadores de medios puede destacar repentinamente un instrumento cuya presencia había disminuido debido a la suma de señales. El uso del Q estrecho en este caso permitirá procesar cada instrumento en su banda de frecuencia sin interferir en el proceso del vecino, aunque tendrá un efecto poco natural. El Q amplio, en cambio transforma la perilla de ganancia en un ajuste grueso, drástico, notorio, aunque más musical. En los agudos y los graves, el uso del modo peak encuentra sentido cuando el modo shelving destaca el HUM de la consola, o el HISS del pre-amplificador de micrófono. Insert: El punto de inserción de la consola consiste en una entrada y una salida en serie dentro del canal, que permitirá procesar la totalidad de la señal que lo atraviesa, mediante un elemento externo. Debido a esta característica, el insert suele aplicarse al manejo del rango dinámico de la señal. PFL, AFL, SOLO: El PFL cumple dos funciones:

-

Proporciona una instancia de “checkeo” de la señal entrante, antes del fader, y generalmente después del EQ.

-

Permite aislar una señal en el monitoreo, a un nivel estándar, sin interrumpir el flujo de las demás señales.

-

El AFL suele ser idéntico a lo anterior exceptuando su posición relativa al fader (alter fader).

-

El SOLO en cambio es siempre post-fader, post panpot y está asociado con el bus de mute: cada vez que se asigna la función solo, todos los demás canales son muteados. El solo es por lo tanto una función de carácter excluyente.

-

Se deduce entonces que PFL y AFL se pueden utilizar en cualquier instancia del proceso de grabación y mezcla, sin temor a alterar el registro de las demás señales. El solo en cambio se utilizará solamente en situaciones de ajuste previo al registro.

Mute: Interruptor del flujo de señal, ubicado generalmente justo después del fader. Cabe notar que el mute no protege el canal de una posible sobrecarga. Su función es básicamente la de limpiar el registro en la medida que el canal no entrega señal, o entrega una señal indeseada. Si se desea inhabilitar el canal es mas prudente modificar el selector de entrada, que se ubica en el inicio de la cadena.


40


Fader: El fader es un atenuador, cuya posición ideal indica ganancia unitaria: 0dB. En situación de grabación, el Fader debe permanecer en esa posición. Durante la etapa final de la mezcla el fader proporciona cierta libertad de movimientos imposible de lograr mediante potenciómetros rotatorios. El fader entonces tiene una vocación estética, mientras que la ganancia cumple una función técnica.

Panpot y asignación de salida: Esta es la última etapa del canal de entrada. El panpot recibe la señal de canal y alimenta dos buses stereo: el bus master, cuyo destino es la grabadora master y el sistema de monitoreo general; y el bus de pista cuyo destino es la sección de salida de la consola (buses de pista). El selector de salida es entonces quien decide del bus stereo escogido. El panpot permite por lo tanto orientar la señal hacia un lado o ambos lados del bus stereo (L, odd y R, even). Así, la consola requiere unos pocos interruptores para orientar la señal hacia su destino final.

A. 2.- salidas a pista: Buses: Los buses de salida son circuitos sumadores donde se unen las señales que tienen un mismo destino. Todo circuito master es un bus (aux, LR, PFL,SOLO, etc...), así como los grupos de salida hacia la multipista.

Insert de grupo: Existe la posibilidad de insertar procesadores de dinámica en los grupos de salida de la consola, cuando se requiere manipular el nivel de un conjunto de señales. El insert de grupo, sin embargo se ubica después del amplificador de suma y por lo tanto se deberán manejar dichos procesadores dentro del margen de sobrecarga permitido por este amplificador.

Fader de grupo, Fader de salida: El fader de salida es la última instancia de control antes de la salida y está sometido a las mismas reglas que el fader de canal. Este fader se utiliza también en mezcla cuando se desea control un conjunto de señales desde un mismo fader. (ejemplo: batería completa asignada a dos grupos. El monitoreo de grupo se dirige hacia L,R)

Eventualmente, la entrada del canal posee una salida directa, post-fader de canal, que permite enviar la señal a pista sin pasar por los grupos.


41


A. 3.- Monitoreo de multipista: Canales de monitoreo: La sección de monitoreo se utiliza preferentemente en grabación. Sin embargo, su estructura es sumamente parecida a la de un canal de entrada, exceptuando el selector de salida. Es por ello que la mayoría de las consolas permiten transformar estos módulos de monitoreo en entradas de línea adicionales a la hora de mezclar. Nivel de monitoreo: Este es un control de nivel mediante el cual el operador ajusta la referencia auditiva del grupo de salida correspondiente. este nivel depende del nivel de grabación pero a su vez no altera la señal de grabación. A través de estos controles, el operador prepara la mezcla de monitoreo que mejor le acomoda durante el proceso de grabación. Panpot de monitoreo: El panpot de monitoreo está asociado al nivel respectivo, y permite trabajar la mezcla de monitoreo en dos dimensiones. (Recordemos que L,R es master de monitoreo en grabación) Envíos auxiliares en monitoreo: Existen por lo menos dos envíos auxiliares en cada módulo de monitoreo de pista, generalmente pre-monitor, y se utilizarán para la mezcla de Foldback. Además, algunas consolas poseen dos a cuatro auxiliares adicionales para envío a efectos desde la sección de monitoreo, con el fin de mejorar la mezcla de monitoreo. Ecualización en monitoreo: Ya que la sección de monitoreo proporciona una mezcla de referencia del registro, es común la necesidad de ecualizar algunos elementos previamente grabados. No se debe usar este ecualizador durante la etapa previa al registro ya que se estaría alterando la referencia. El ecualizador de monitoreo suele ser sencillo, o bien compartido con el ecualizador de canal. PFL, SOLOS, y MUTES: La sección de monitoreo también posee dichos elementos. En este caso, el solo trabaja exclusivamente en la sección de monitoreo y se puede utilizar durante el registro sin temor a interrumpir las demás señales. A. 4.- Sección Master: Buses Master: Los buses master se pueden entender como dos flujos de señal: el flujo de señal de grabación (L,R) en mezcla, generalmente conectado a la grabadora master 2 pistas; y el flujo de monitoreo, conectado al sistema de monitoreo (control room) en grabación. Los buses L,R incluyen un punto de inserción que permitirá procesar el monitoreo de pistas en grabación, y el master final en mezcla.


42


Master de envío auxiliar: Master del bus auxiliar. Generalmente incluye un potenciómetro, un mute, un PFL. Canales de Retorno: La mayoría de las consolas de grabación proporcionan 4 a 8 entradas de línea adicionales en la sección master, a modo de vuelta de efectos. Estos canales suelen ser sencillos pero se podrán utilizar para ingresar cualquier fuente de línea que no requiera mayor proceso. A. 5.- Monitoreo general: Selector de monitoreo sala de control: Se trata de una asignación global al monitoreo general. Las opciones disponibles suelen ser las siguientes:

-

L,R en situación de grabación y mezcla. Monitoreo

-

Foldback, el operador escucha la mezcla de retorno

-

Tape, el operador escucha la grabadora master, al final de la sesión de mezcla

-

Auxiliares, el operador escucha las distintas mezclas de auxiliares

En todos los casos, se trata de monitoreo visual (led meters) y auditivo (parlantes). Selector de monitoreo studio (Foldback): En toda consola de grabación existe una sección de foldback Master, en la que se designa la fuente de retorno, la salida por la cual la consola entrega el foldback, y en la que se controla el nivel general de la mezcla. El selector de monitoreo studio permite seleccionar la fuente de retorno. Las opciones son las siguientes: - auxiliares. La mas utilizada, generalmente un par de auxiliares pre-fader, o pre-monitor, los que otorgan cierta independencia respecto de las señales de grabación y monitoreo de la sala de control. Dicha independencia es esencial ya que las características del monitoreo de los músicos (audífonos) exigen balances distintos. Además, el técnico debe tener la posibilidad de solear señales sin interrumpir el retorno de los músicos. - L,R: esta asignación se utilizará cuando se desee enviar la mezcla de monitoreo de pistas del técnico a los músicos. En ese caso, todos los cambios realizados en la consola (nivel, mute, efectos etc...) serán percibidos en el estudio. - Control Room: sala de control. el músico recibe la señal elegida por el técnico en el selector de monitoreo general. (Tape, LR, u otros). Asignación útil cuando el técnico escucha una fuente externa (DAT, Cassette, etc...) y quiere enviársela al músico.


43


- Sistema de comunicación (Talkback): Control de ganancia del micrófono de comunicación y asignación hacia distintos buses: - Studio - L,R - Slate - Otros: Existen varios elementos accesorios que suelen ofrecer algunas consolas, dependiendo de su configuración, precio, etc... - Oscilador: generador de funciones con fines de calibración. - Patchbays: rede de conexiones que permite reconfigurar la consola según las necesidades del operador. Es a través de esta que se incorporan elementos periféricos al sistema. (Efectos, grabadoras, instrumentos, etc.) II.- CONTENIDOS: Lectura de diagramas: El diagrama de bloques es la cédula de identidad de la consola. Si bien todas las consolas de audio se pueden clasificar en 4 grandes familias (Producción, Public address, Monitoreo, Broadcast), cada fabricante imprime su sello característico al diseñarlas. Al leer el diagrama, el usuario obtiene información respecto de varios aspectos importantes: - Formato de la consola (número de entradas, número de salidas, número de buses) - Tipo de conectores disponibles (Plug mono/stereo, RCA, XLR, etc...) - Tipo de señales involucradas (niveles de entradas y salidas) - Flujos de señal (grabación, monitoreo, foldback, masters, video, solos, PFL, cues, envíos, retornos, matrix, etc...) - Etapas involucradas en el flujo (EQ, gain, faders, switches, buses, inserts, etc...) - Puntos de monitoreo visual de la señal (led meters., VUs) - Características especiales de la consola (switch con doble función, control digital, phantom power, monitoreo en línea, etc...)


44


Así, el usuario puede predecir el grado de flexibilidad de la consola y establecer una metodología de trabajo antes incluso de conocerla. Por otro lado, el diagrama es una herramienta fundamental a la hora de aprobar la compra de una consola, diseñar una ficha técnica, detectar y resolver panas. Este apunte entrega una metodología para la lectura de diagramas. Téngase presente que la lectura de diagramas, aún de consolas desconocidas, es el mejor entrenamiento que puede tener el técnico fuera del estudio (junto con la búsqueda permanente de recursos estéticos a través de la música). Los diagramas permiten cultivar la capacidad analítica y la eficiencia en la administración de señales de audio. Estas dos, son virtudes imprescindibles en el Técnico en Sonido. 1.- Flujo de señales en la consola: a.-señales involucradas: En un estudio de grabación se administran básicamente 3 familias de señales: grabación (señales que se registran y conformarán el producto final), monitoreo (señales que permiten escuchar y visualizar las señales de grabación en la consola), y foldback (señales de monitoreo para el músico). La consola de grabación administra estas tres señales y contempla por lo tanto tres flujos de señal básicos, que determinan su estructura: 1.- Flujo de grabación: desde las entradas hacia las grabadoras 2.- Flujo de monitoreo: desde las entradas hacia los parlantes 3.- Flujo de Foldback: desde las entradas hacia los fonos b.- secciones de la consola La estructura de la consola convencional contempla las siguientes secciones: a.- Entradas (generalmente MIC, LINE, y TAPE INPUT) b.- Buses (circuitos de mezcla) c.- Salidas a pista (TAPE OUTPUT) d.- Monitoreo de pista e.- Salidas master L,R f.- Salidas master auxiliares g.- Módulo de monitoreo general


45


Analicemos ahora el flujo de las señales antes mencionadas a través de estas secciones: Etapa 1: La señal de grabación ingresa y se procesa en a.-, luego se dirige hacia b.- (buses L,R en mezcla, bus de pista en grabación). Desde b.- alimentará las secciones c.- (en grabación) ó e.- (en mezcla).También es posible enviar la señal a pista desde el canal de entrada, a través de la salida directa.

Etapa 2: En grabación es necesario tener la posibilidad de monitorear la señal de grabación antes de enviarla hacia la grabadora (antes de grabar), pero también de vuelta de la grabadora (al grabar y al reproducir). Es por ello que la señal de monitoreo se toma desde la salida de la grabadora (entrada TAPE INPUT, de vuelta a la consola). Esta señal se dirige al módulo de monitoreo de pista (d.-) que a su vez conecta con los buses Master L,R (e.-), y luego hacia la sección de monitoreo general (g.-).

Nótese que en MEZCLA las pistas (TAPE INPUT) se dirigen directamente a L,R, luego en ese caso no se utiliza la sección de monitoreo de pista. TAPE

BUSES

SALIDAS

MONITOREO

INPUT

LR

MASTER LR

GENERAL

MONITOREO EN MEZCLA


46


Etapa 3: La señal de foldback (retorno músico) debe cumplir con tres requisitos: antes de grabar, el músico debe escuchar la señal que sale de la consola (SALIDAS A PISTA), y al reproducir, deberá escuchar la vuelta de la multipista (TAPE INPUT). Como se puede deducir, el Foldback roba señal de los mismos puntos que el monitoreo. Sin embargo, debe existir independencia entre ambas señales (monitoreo y foldback) ya que el monitoreo del técnico es a menudo distinto de lo que necesita el músico para sentirse cómodo. La tercera condición consiste entonces en “robar” la señal de foldback desde los mismos puntos que el monitoreo, pero antes de del nivel individual de monitoreo de pista (d.-) SALIDAS

FOLDBACK

MASTER AUX

MUSICO

BUSES AUX TAPE

MONITOREO

MONITOREO

INPUT

PISTA

TECNICO

Si integramos los tres flujos, obtenemos la figura de la página siguiente. Ahí se distinguen la interacción de las tres señales, y podemos deducir algunas reglas básicas que rigen el funcionamiento de una consola de grabación: - La señal de grabación no depende del monitoreo ni del foldback - La señal de monitoreo depende de la señal de grabación - La señal de Foldback depende de la señal de grabación, pero es independiente de la señal de Monitoreo - Las señales de grabación siempre se suman en los buses de pista - Las señales de monitoreo siempre se suman en los buses L,R - Las señales de foldback siempre se suman en los buses auxiliares


47


2.- Lectura: La consola de mezcla es un sistema capaz de administrar señales de audio (en otros ámbitos, también puede manejar video, señales de control, datos MIDI, etc...). Si intentamos ordenar las tareas de dicho sistema en forma cronológica obtendremos el siguiente listado: La consola: a.- recibe señales b.- procesa señales c.- entrega señales El enfoque inicial consiste entonces en identificar las zonas de la consola dedicadas a cada una de estas tareas. Paso 1: Identificar entradas, salidas, y buses de mezcla. Por convención, Las entradas se encuentran (¡casi siempre!) a la izquierda del diagrama, las salidas a la derecha del diagrama, y los buses aparecen como un conjunto de líneas rectas verticales ubicadas al centro del diagrama. De no ser así, cada conector y cada bus debe estar etiquetado. Paso 2: El diagrama se lee desde las entradas hacia los buses, y desde los buses hacia las salidas. Por motivos obvios, si la consola posee 24 módulos de entrada, 24 módulos de monitoreo de pista, 24 módulos de salida a pista, etc... el diagrama solo representará una unidad de cada tipo. Se entiende que los demás módulos son idénticos. Paso 3: Leer flujo principal de la señal de grabación: Partiendo de las entradas de MIC y LINE (generalmente arriba a la izquierda) seguir el flujo principal hasta los buses. Las etapas que se atraviesan son generalmente: - Preamplificador - Insert - EQ - MUTE / FADER - Panpot - Asignación de salida del canal (salida directa o grupos) En ese punto, el usuario tiene dos opciones: asignar a L,R (en mezcla, o cuando no se desea grabar la señal), y asignar a pistas. Paso 4: Leer flujo principal de grabación desde los buses hacia L,R, y hacia la salida a pista: Generalmente, las salidas L,R y las salidas hacia las pistas se ubican arriba, a la derecha de los buses.


48


Paso 5: Identificar el flujo de monitoreo: Dependiendo del formato de la consola, el flujo de monitoreo de pista se inicia en la sección de entradas (consola IN-LINE), ó en la sección de salidas (consola SPLIT). La mejor forma de identificarlo es ubicar la vuelta de pistas (TAPE INPUT), y rastrear una conexión que une esa entrada con un potenciómetro asociado a un panpot (nivel y pan de monitoreo de pistas). Este flujo deberá estar conectado, a posteriori, con los buses L,R. Paso 6: Seguir la señal de monitoreo de pista hasta las salidas L,R, y hasta la sección de monitoreo general. Para este último punto, es conveniente identificar las salidas de la consola dedicadas a la conexión del amplificador y parlantes (generalmente CONTROL ROOM OUT, ó MONITOR OUT). En este punto hemos revisado el flujo de señales de grabación y monitoreo. Paso 7: Analizar el circuito completo de envíos auxiliares: En una consola de grabación, tienen que existir envíos en el flujo de grabación (sección entradas), y envíos en el flujo de monitoreo. A menudo se trata de los mismos envíos que cumplen una doble función mediante switches. Este aspecto de las consolas de grabación es el menos estandarizado, ya que cada fabricante intenta optimizar recursos y adapta el diseño al modo de operación que ellos estiman conveniente. En todo caso, un circuito de auxiliares debería proporcionar envíos ubicados en: - El canal de entrada, pre-fader - El canal de entrada, post-fader - El flujo de monitoreo, pre-monitor - El flujo de monitoreo, post-monitor Una vez ubicados los envíos, seguir la señal hasta los buses respectivos y las salidas master auxiliares. Paso 8: analizar la sección de monitoreo general: Esta es la sección más compleja ya que debe ser muy flexible, y permitir el monitoreo de todas las señales que fluyen a través de la consola, e incluso monitorear señales externas (DAT, DECK). Una sección de monitoreo típica posee generalmente las siguientes sub-secciones: Selector de monitoreo, fácil de identificar ya que es un conjunto de switches que permiten escoger la fuente de monitoreo. - Talkback - Led Meters - Salidas de monitoreo (fonos, amps, altas y bajas) - Entradas auxiliares. Cuaderno de Apuntes de uso exclusivo de los estudiantes del Instituto Profesional AIEP. Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP.

49


Paso 9: analizar los flujos restantes: En ese punto, pueden haber sobrado algunas entras y salidas, dependiendo de la consola, y es fácil ubicarlas en el contexto teniendo en resto del sistema analizado. III.- EJERCICIOS: Rastreo de panas Una vez dominadas las técnicas de lectura de diagramas, el técnico debe estar en condiciones de rastrear y resolver panas ó ajustes erróneos en el flujo de la señal. Se entrega a continuación un listado de los pasos a seguir en el estudio cuando la consola no arroja los resultados esperados: 1.- Descartar las secciones de la consola que entregan las señales esperadas. Para ello, el técnico se debe apoyar en todos los elementos de monitoreo disponibles (visual: ledmeters, VUs, led de Peak, led de presencia de señal; y auditivo: PFL). 2.- Una vez aislada la zona “sospechosa”, identificar los elementos que podrían incidir en el problema (por ejemplo, si el problema se identificó como una fuente de distorsión en el canal de entrada, dicha fuente podría ser el mic, la ganancia de entrada, algún procesador insertado, o el EQ). 3.- Revisar el comportamiento de cada uno de los elementos identificados. 4.- Es conveniente evaluar cada elemento de acuerdo con una lógica “cronológica”: ¿Cual de todos los elementos actúa primero? ¿Cual le sigue? etc. Ejemplo: Situación: Una señal ingresa por el canal 1 y se graba en la pista 4. El VU de la grabadora indica presencia de señal pero no se escucha. Enumerar posibles causas. Razonamiento a.- el flujo de señal de grabación no presenta problemas. b.- la señal de foldback no está involucrada en el problema. c.- el problema ocurre en la sección de monitoreo de pista y/o monitoreo general. d.- ¿Cuales son los elementos de estas secciones que pueden alterar el monitoreo? Posibles causas: a.- nivel de monitoreo de pista 4 abajo b.- mute de monitoreo de pista 4 encendido Cuaderno de Apuntes de uso exclusivo de los estudiantes del Instituto Profesional AIEP. Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP.

50


c.- insert L,R bloqueado

d.- fader L,R abajo

e.- PFL presionado en algún lugar de la consola f.- fuente de monitoreo general mal ajustada

g.- nivel de monitoreo general abajo

-

si tuviésemos mayor información, podríamos precisar aún mejor la causa del problema.

-

Supongamos que la señal modula en L,R, esto nos permite descartar los puntos a, b, c, d.

-

Esto reduce las causas a una: g.


51


CLASE 13-14-15 y 16

APRENDIZAJES ESPERADOS

CONTENIDOS

Prueban sistemas de audio y resuelven posibles panas.

Lectura de Diagramas de Flujo 2

Descifran diagramas de bloques

Claves: Un clásico del estudio de grabación Chileno: La consola Mackie 8 Buses

II.- CONTENIDOS: El diagrama que vamos a analizar es el de la consola de grabación Mackie 8 buses, ya que es un equipo muy popular en Chile a nivel de estudios de grabación, y posee un ruteo que fue imitado a posteriori por diversas marcas, incluyendo la Consola Behringer MX9000 A.- Ruteo de grabación: Analizaremos el ruteo de grabación en 2 etapas: -

Etapa de entrada y buses

-

Etapa de salida de grupos (grabación)

1.- Etapa de entrada:

3

2 4

8 5

6

7

8

El análisis comienza con la identificación de las entradas el destino. Para llegar a la grabadora tendremos dos opciones: los grupos y la salida directa. Por tanto debemos analizar las etapas que se interponen. 1: entradas de micrófono y línea, ambas balanceadas, llevan la señal hacia el selector MIC/LINE. Nótese que la entrada de micrófono posee una conexión phantom.


52


2: switch MIC/LINE, habilita el paso de una de las dos señales hacia la ganancia (TRIM). 3: Insert, permite conectar un procesador en serie. 4: Filtro pasa alto 5: EQ 4 bandas, agudos y graves shelving y dos bandas de medios peaking, medios agudos paramétricos, medios graves semi-paramétricos. 6: Fader y Mute, interrumpen el flujo de la señal si es necesario. 7:Panpot, para rutear hacia buses impares, pares, o intermedio. 8: Asignación a buses de grupo 1 a 8 a mano derecha, salida hacia la salida directa a mano izquierda (este último se accede automáticamente al subir el fader y desmutear). 2.- Etapa de salida a pista: Nótese que aparecen dos salidas de grupo en el diagrama. Esto se debe a que los buses impares y pares poseen leves diferencias en la sección de asignación a LR.

9

9: De la asignación a grupos, la señal se cuelga del bus: este se representa como una línea vertical que atraviesa todos los módulos de la consola. 10: Amplificador de suma: un circuito activo junta todas las señales asignadas hacia e mismo destino. 11: Punto de inserción en el grupo. 12: Amplificador de balanceo 13: Control visual, LED meter 14: Selector de sensibilidad de salida +4/-10. De la gréfica se puede inferir que la consola trabaja a +4, ya que existe una conexión directa y una conexión atenuada mediante una resistencia. 15: Cada grupo posee 3 salidas copiadas. Esto permitirá conectar la consola a una grabadora de 24 pistas sin necesidad de cambiar cables constantemente (por ejemplo grupo 1 a pistas 1, 9, y 17, grupo dos a pistas 2, 10, y 18). Nótese sin embargo que esto limitaría la grabación a 8 pistas simultáneas. B.- Ruteo de monitoreo: Distinguiremos aquí la etapa de entrada, buses, salida MIXB, salida LR, y monitoreo general.

1.- Etapa de entrada: en una consola In-Line, la entrada TAPE IN lleva la señal al mismo canal de entrada, hacia un circuito de monitoreo de pista llamado aquí MIX B.


53


17

16

19

20 18 16: entrada TAPE IN, una en cada canal para vueltas de la multipista. Enseguida se accede a un ajuste de sensibilidad, en caso de que la grabadora sea –10. Nótese que la entrada TAPE es balanceada (chasis y dos conductores): el amplificador que recibe la señal realiza la diferencia. 17: Switch FLIP: en su posición normal, las señales MIC/LINE van a canal y la entrada TAPE a MIX B. En mezcla, se requiere que la señal TAPE aproveche la potencia del canal, y se invierte los flujos al presionar el switch. 18: Este switch decide la fuente del circuito MIX B: la señal proveniente del switch FLIP, o la señal proveniente del canal. Ello permite utilizar el circuito MIX B como envío auxiliar stereo, cuando no se utilice para otra cosa (por ejemplo en situación de mezcla). 19: Nivel individual de MIX B. Aquí se control el nivel de monitoreo de la pista. 20: Panpot L, R y ruteo hacia los buses MIX B Left y MIX B Right


54


2.- Salidas Master MIX B y L,R:

21

22 23

24

25

26

27 28

21: La señal proviene del panpot MIX B, a través de los buses MIX B 22: Amplificador sumador. Recordemos que ahí llega el monitoreo de todas las pistas que se quiera escuchar. 23: Un potenciómetro doble permite controlar el nivel de la suma (la línea segmentada vertical indica que existe un solo control físico para manejar las señales Left y Right) 24: La salida MIX B podría conectarse ahí a un amplificador y parlantes, pero esta opción ofrece escasas posibilidades para escuchar señales que no hayan sido ruteadas a los buses MIX B, luego, 25: Se asigna la salida MIX B a los buses Master L,R 26: Los buses Master L,R entran a la sección Master L,R 27: Amplificador de suma e insert en L,R 28: Dos salidas para cada canal: una desbalanceada en Jack TS, una balanceada en XLR.


55


III.- EJERCICIOS: De acuerdo con lo estudiado anteriormente analice las siguientes etapas. 1.- Envíos auxiliares:

2.- Masters auxiliares:

3.- Monitoreo general:


56


3ª UNIDAD: LABORATORIO DE AUDIO CLASE 1 APRENDIZAJES ESPERADOS Manejan Ley de Ohm

CONTENIDOS Ley De OHM Concepto de corriente fuente de tensión resistencia Electricidad versus señal

Claves: ¿Qué es la Electricidad? ¿Qué relación tiene con las señales de audio y video?

I.- PARA COMPRENDER: En el origen de toda señal de audio se encuentra la corriente eléctrica: un flujo de electrones, o cargas negativas que se desplazan entre distintos puntos de un circuito, de acuerdo con la diferencia de potencial, o diferencia de carga, que exista entre estos puntos. Dado que el flujo de electrones se produce en un medio específico, a través de elementos conductores, existe mayor o menor oposición al flujo de acuerdo con la resistencia del medio. Se define entonces cuatro conceptos básicos que rigen la existencia de señal eléctrica en un sistema:

-

La diferencia de potencial, o tensión eléctrica, habitualmente representada por la letra V

-

La resistencia eléctrica al flujo de corriente, que se representa con las letras R o Z, dependiento del contexto

-

La corriente eléctrica, asociada al flujo de electrones, representada por la letra I

-

La Potencia eléctrica, que describe el consumo de energía del elemento o sistema eléctrico sometido a un flujo de corriente.

Estas magnitudes se relacionan a través de la Ley de Ohm. II.- CONTENIDOS: La ilustración adjunta representa un circuito eléctrico simple. Las relaciones que establece la Ley de Ohm en en circuito de este tipo son las siguientes:

V = I.R R= V/I I= V/R


57


En el siguiente ejemplo se describe el análisis que nos permitirá deducir magnitudes desconocidas a partir del valor de aquellas que son conocidas.

Nótese que solamente existe circulación de corriente cuando el circuito está cerrado. Por tanto, si consideramos que una señal de audio existe cuando existe circulación de corriente, comprenderemos que solamente puede existir señal cuando se cierran los circuitos: -

En muchos casos, los símbolos + y – corresponderán a los terminales del conector de un equipo, de un cable. Por tanto se cierra el circuito cuando se interconecta debidamente los elementos del sistema, observando la polaridad de los conectores.

-

En un modelo de análisis sencillo se considera que la diferencia de potencial se genera en la

fuente

(SOURCE), la resistencia R representa la carga (LOAD), y los conductores representan el cable. -

Cualquier error en la interconexión de los terminales puede tener dos efectos:

1.- No existe señal 2.- Se dañan los componentes debido a un exceso de corriente III.- EJERCICIOS: resuelva la incógnita en cada uno de los siguientes circuitos.


58


CLASE 2 APRENDIZAJES ESPERADOS Manejan conceptos de resistencia, corriente y tensión eléctrica, y los asocian al concepto de señal.

CONTENIDOS Circuito serie paralelo Cálculo de resistencia en circuitos serie/paralelos Cálculo de corrientes. Tensiones potencias

Claves: ¿Como incide la electricidad en el diseño de sistemas de refuerzo sonoro?

I.- PARA COMPRENDER: II.- CONTENIDOS: En un circuito serie, en el que se conectan varias resistencias en serie con la fuente, la resistencia total es la sumatoria de las resistencias, y la caída de tensión total es igual a la suma de las caídas de tensión en cada resistencia. Igualmente, la potencia total del circuito es igual a la sumatoria de los consumos individuales. La corriente que atraviesa cada resistencia es la misma, ya que no existe nudos en el circuito. En un circuito paralelo, la caída de tensión en cada resistencia es igual a la fuente de tensión, los consumos se suman al igual que en el circuito serie, pero la corriente se divide de acuerdo con la magnitud de la oposición impuesta por las resistencias. Si estas son iguales, la corriente se divide en dos. La resistencia equivalente del circuito (o resistencia total), en cambio, se calcula como sigue:

Lo anterior se aplica fácilmente a la configuración de altavoces, toda vez que se considera la Impedancia nominal de los mismos (Resistencia mínima proporcionada por el altavoz), como una resistencia común a la hora de diseñar: Tomemos altavoces de 8 Ohms


59


En esta configuración, el amplificador ve una carga de 8 Ohms por canal

De acuerdo con la regla anterior, el amplificador ve ahora una carga de 4 Ohms por canal. Dado que la imedancia baja, es probable que circule una corriente mayor. Es Por esta razón que se obtiene mayor potencia de un amplificador al bajar la impedancia de carga. El amplificador deberá ser capaz de generar dicha corriente, y el fabricante especifica normalmente la impedancia mínima admisible en los terminales. III.- EJERCICIOS: Proponga una configuración en la que se pueda conectar 8 altavoces de 8 Ohms a un amplificador que soporta un mínimo de 8 Omhs por canal. La figura ideal será aquella que muestre exactamente 8 Ohms por canal. Una impedancia mayor reducirá la corriente y por ende la potencia.


60


CLASES 3 y 4 APRENDIZAJES ESPERADOS Manejan herramientas de medición eléctrica.

CONTENIDOS Simbología eléctrica Herramientas de medición Procedimientos de medición

Claves: ¿Qué instrumentos utilizo para verificar el montaje de un circuito o sistema? ¿Cómo describo y descifro un circuito eléctrico simple?

I.- PARA COMPRENDER: Muchas de las acciones diarias del operador de audio pasan por manejar instrumentación y elementos eléctricos, sea para verificar el estado de la red eléctrica en un escenario, o detectar una pana en la fuente de poder de un equipo, o sencillamente reparar un cable. Es necesario entonces manejar aquí también cierta simbología y los instrumentos de medición que se aplican a estas tareas.

II.-

CONTENIDOS:

Simbología:


61


El Protoboard:

Medición de resistencias: Antes de medir una resistencia, debemos manejar el código de colores creado por la empresa Phillips, para describir el valor ohmico de cada una de ellas, en la siguiente figura se ilustra la forma en que se lee el código de colores de las resistencias.


62


Para el ejemplo de la figura anterior, la primera franja es 4, la segunda 7 y la tercera 2, por lo tanto, la primera y segunda se anotan y luego se multiplican por 10 elevado a el color de la tercera franja, “ 2 “, entonces la expresión quedaría como 47 x 10^2, esto seria igual a 4700 ohms o 4,7 K ohms, pero como además tiene una franja de color plateada, esto significa que tiene un margen de error de un diez por ciento, por lo tanto el valor real de la resistencia debería estar entre 4700 mas el 10% y 4700 menos el 10%. En la siguiente figura, se ilustra un error muy común, al medir resistencias con el ohmetro.

En este caso es incorrecto, porque el cuerpo humano opone resistencia al paso de la corriente, por lo tanto del punto de vista eléctrico, es equivalente a poner en paralelo con la resistencia medida, otra resistencia. En la siguiente figura, se ilustra como medir una resistencia con el ohmetro.

Como podemos observar con una sola mano sujetamos la resistencia, y la otra no debe tocar la punta de prueba del ohmetro, de esta manera la resistencia del cuerpo humano no incide en el paso de corriente hacia la resistencia.


63


III.- EJERCICIOS: 1) Para las siguientes resistencias calcular los valores que se indican en las figuras posteriores.

Luego compruebe midiendo con el ohmetro, los valores anteriormente leídos.


64


CLASE 5 APRENDIZAJES ESPERADOS

CONTENIDOS

Aplican Ley de Ohm al funcionamiento de un sistema fuente-

Transferencia de señales

carga.

Cálculo de transferencia y pérdida

Claves: ¿Cómo incide la relación de impedancias en la calidad de la señal? ¿Cómo utilizo la Ley de Ohm para mejorar la calidad electroacústica de mi sistema?

I.- PARA COMPRENDER: La interconexión de dos equipos plantea distintos factores que incidirán en la calidad de la señal transferida: -

Conectores

-

Cables

-

Impedancias

Es este ultimo factor el que definirá el nivel de entrada de la señal al equipo receptor: si la relación de impedancias no es la correcta, la pérdida es mayor, y por tanto el usuario deberá hacer uso del control de ganancia, que en definitiva incide en la presencia de ruido. Es fundamental entonces comprender como se relacionan las impedancias interna y de carga de los equipos para optimizar la calidad electroacústica de la señal resultante. II.- CONTENIDOS:

V in

Z in V Source

i

Z Load

Equipo Fuente

Equipo Carga

(Salida)

(Entrada)

V Load


65


No importando la complejidad de un circuito, se puede reducir a una fuente de tensión equivalente (Vsource) que entrega una corriente a través de una resistencia en serie (Zin) a la etapa siguiente, que cierra el circuito (Zload). La caida de tensión en los terminales de Zload se constituye en fuente de la etapa siguiente. Esto cobra relevancia cuando lo aplicamos a la interconección de equipos de audio, ya que nos permite determinar la pérdida de señal que se produce en la transferencia (Vin), y la amplitud de la señal que ingresa al equipo carga. Ello nos permite analizar la eficiencia de la transferencia desde el punto de vista de las impedancias (fuente y carga) que aparecen generalmente en las fichas técnicas de los equipos de audio. En estas circunstancias, la señal que ingresa al equipo carga es:

Vload = Zload.Vsource / (Zin + Zload)

Se comprende que a mayor Zin para una misma Zload, mayor pérdida. La relación relevante aquí es entonces la razón Zload /Zin, que debiera tender idealmente hacia el infinito. En la práctica, los valores de Zload debieran ser de 10 a 100 veces superiores a Zin. III.- EJERCICIOS: 1.- Si un micrófono de impedancia 200 Ohms entrega 200 mV a una consola cuya impedancia de carga es de 1000 Ohms, calcule:

-

La amplitud de la señal transferida

-

La magnitud de la pérdida o caída de tensión en la impedancia interna del micrófono.

-

Que ocurrirá si la impedancia del micrófono es mayor?

Establezca una regla que permita conseguir una pérdida máxima de 10% de la señal original.


66


CLASE 6 APRENDIZAJES ESPERADOS Manejan criterios involucrados en la

confección de

cables.

CONTENIDOS Técnicas de Soldadura Herramientas para soldadura Consideraciones de seguridad

Claves: ¿Cuáles son los instrumentos utilizados para soldar cables? ¿Qué cuidados debo tener? ¿Cómo debo reaccionar ante una quemadura?

I.- PROCEDIMIENTO ANTE QUEMADURAS: Dado que el procedimiento de soldadura implicar trabajar con una herramienta que trabaja a altas temperaturas, es necesario tomar algunas precauciones y saber reaccionar correcta y oportunamente ante una quemadura: Como regla general, se debe: -

Mantener el espacio de trabajo despejado

-

Desconectar el soldador cuando se deja de usar por un lapso de tiempo importante

-

Mantener el soldador a la vista, ubicado en el soporte disipador

-

Mantener el cable de alimentación alejado de obstáculos y pasillos en los que circule gente. Ante una quemadura leve se debe:

-

Refrescar la quemadura bajo abundante agua durante 5 a 10 minutos

-

No aplicar pomadas o ungüentos

-

Si la quemadura es profunda o abarca una superficie muy extensa (lo que no debiera ocurrir con cautín) dirgirse inmediatamente a algún servicio de urgencia.

II.- CONTENIDOS: B) KIT DE SOLDADURA: La Soldadura: En electrónica, lo que mayormente se emplea para la fijación de componentes electrónicos entre sí, logrando conductividad eléctrica, es la soldadura de estaño, o con aleaciones del mismo dependiendo la aplicación. Es un método que logra un resultado óptimo cuando se trata de fijar componentes, soportando muy bien los golpes y vibraciones por un tiempo prolongado. El soldador: El soldador cumple la función de calentar los terminales de los componentes a ser soldados, calentar la pista donde se soldarán, y provocar el derretimiento del estaño, quien fijará el componente con la placa del circuito. El soldador más común y utilizado es el tipo lapiz. los soldadores se clasifican por su potencia. A mayor potencia, mayor será el calor proporcionado. El calor que necesitemos está dado por el trabajo que tenemos que realizar. Por ejemplo, si debemos soldar un terminal de un transistor a una plaqueta se necesita poco calor. Pero si debemos soldar un cable de 2,5mm a un terminal grande, será necesaria una cantidad mayor de calor, ya que, el mismo terminal y cable disiparán una gran cantidad de calor por su tamaño. Cuaderno de Apuntes de uso exclusivo de los estudiantes del Instituto Profesional AIEP. Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP.

67


El soldador debe utilizarse con un soporte que evita accidentes, ya sea para los objetos que lo rodean, como a personas. El soporte del soldador, además de la función anterior, cumple la de disipar el calor. La forma de espiral trabaja como disipador de calor, evitando así, que se sobrecaliente el mismo. El mismo soporte sirve tambien para contener una esponja (Que se ve en la imagen) que debe mantenerse siempre húmeda. La misma sirve para la limpieza de la punta del soldador. (Yo a veces agarraba la parte de adentro de la botamanga del jean y lo pasaba por ahi, quedaba 10 puntos. Pero mamá me retó.)

Las puntas: Las puntas del soldador deben tener un tratamiento anticorrosivo. Al estar con altas temperaturas y expuestas al aire, éstas se oxidan y tienden a deshacerse (Se van cagando de a poquito..) Es aconsejable que si no van a usar el soldador por un rato largo, lo desconecten. Vienen puntas con formas especiales para trabajos especiales.. Obviamente, con todo es así.. Hay gente cómoda y que está al pedo como para ponerse a buscar LA PUNTA IDEAL PARA ESE TRABAJO.. Pero dale man.. con la común, recta, va la mayoría de los laburos como trompada. Sin problemas. Desoldador: Cuando es necesario retirar un componente, se utiliza un desoldador. El más usado entre los técnicos individuales es el de accionamiento manual conocido como "chupón" "chupa-estaño" "succionador de estaño" y un montón de nombres más que den la idea de que está retirando el estaño. El desoldador de pistón es una bomba de succión que adentro contiene un émbolo accionado por un muelle. Tiene una punta de plástico, que se apoya sobre el material caliente soportándolo perfectamente.

El depósito (cuerpo) del

desoldador, puede ser de plástico, o de aluminio...Se compra en cualquier casa de electrónica, no cuesta más de $5 Argentinos. El funcionamiento es muy sencillo. Primero se 'carga' presionando el pestillo superior hasta trabarlo, y luego, cuando se posiciona sobre el estaño a retirar, se presiona el botón lateral, succionando la punta. El estaño: El estaño es el elemento que va a fijar los componentes con el circuito, por ende, es un factor muy importante en el trabajo. El estaño para electrónica tiene alma de resina con el fín de facilitar la soldadura. Una soldadura, por simple que parezca, es algo en lo que hay que tener en cuenta algunos factores para que no salga lo que es una Soldadura fría. Para realizar una soldadura con estaño, es necesario, que tanto el componente a soldar, como el estaño, alcancen una temperatura determinada (Entre 200ºC y 400ºC). Si no se alcanza dicha temperatura, se produce el fenómeno de Soldadura Fría. La soldadura fría es algo que no queremos que ocurra.. Es cuando 'parece' que está bien soldado, pero la posta es que no hace buen contacto.. Y te podés volver loco para encontrar el error. Al decir "estaño" se está utilizando impropiamente la palabra, ya que, el "estaño" está compuesto usualmente por un porcentaje de estaño y resina (60% - 40%, caso común). Antes de iniciar una soldadura hay que asegurase de que: - La punta del soldador tiene que estar limpia - Las piezas a soldar (componentes) tienen que estar totalmente limpias, y es mejor aún, si antes se le hace un 'preestañado'. - El circuito debe soportar el calor que proporciona el soldador.. Si se utiliza un soldador de mucha potencia, puede dañar los componentes por el calor excesivo. Siempre es recomendable que la potencia oscile entre los 15 y 40W. - Mantener la punta del soldador estañada. B) SOLDAR COMPONENTES: 1) Calentar la pista de cobre y la pata del componente por 10 segundos con el soldador. Si el componente es muy sensible al calor, no sobrecalentar, usar siempre un soldador de 25 watts, y dejar que el componente se enfríe antes de Cuaderno de Apuntes de uso exclusivo de los estudiantes del Instituto Profesional AIEP. Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP.

68


soldar otra de sus patas. Si estás por soldar un circuito integrado, es recomendable soldar un zócalo y no soldar el circuito integrado directamente a la placa.

2) Acercar el estaño a la pista de cobre y a la pata del componente hasta que el estaño se empiece a fundir:

3) Mover el soldador y la punta de estaño hacia arriba antes de separarlos:

4) Cortar la pata del componente cuidadosamente.

BUENA SOLDADURA:


69


MALAS SOLDADURAS: Esto pasa muchas veces cuando no se hace un movimiento rápido hacia arriba con soldador, o cuando la pata del componente no está suficientemente caliente, ya que el estaño se acerca a las áreas con más calor:

Esto pasa cuando la pista de cobre no está suficientemente caliente:


70


III.- EJERCICIOS:

-

Ensayar los procedimientos de pelado y estañado de cable

-

Realizar uniones entre dos cables y medir continuidad


71


CLASES 7-8-9-10 APRENDIZAJES ESPERADOS Fabrican cables según requerimientos del sistema.

CONTENIDOS Construcción de cables

Identifican elementos que conforman un cable.

Claves: ¿Cómo unir cables y conectores? ¿Qué criterios debo observar al construir un cable? ¿Cómo verificar el estado del cable? I.- UNA APLICACIÓN DEL TESTER: MEDICION DE CONTINUIDAD DE UN CABLE: Uno de las funciones mas utilizadas del tester en el uso diario es la medición de continuidad. Para ello, el tester debe estar dispuesto para medir resistencia, o utilizar la función sonora habilitada para ello en algunos dispositivos. El procedimiento será entonces el siguiente: 1.- Identificar los conectares que debieran estar unidos en ambos extremos del cable. 2.- Hacer contacto con los terminales en ambos puntos 3.- Verificar que la resistencia indicad es 0 Ohms (continuidad, conducción) Observaciones: Para asegurar una verificación completa del cable, es conveniente medir también continuidad entre los conectores que NO DEBIERAN estar unidos: de arrojar un valor cero, estamos ante un cortocircuito, o punte entre dos terminales en alguno de los extremos. En este caso, se debe: 1.- Realizar una inspección visual 2.- De encontrar un puente, des-soldar y repetir la soldadura 3.- De no visualizar puente, el problema se encuentra en el cable. 4.- En ese caso, es conveniente cortar el cable por la mitad, repetir la medición e identificar el tramo malo. II.- CONSTRUCCION: Unión de Cables: se tiene que A) pelar 1/2 centímetro (no más) de la punta del cable (usando el pelacable), luego B) enroscar sus filamentos, y finalmente C) estañarlo. Como el calor hace que el plástico se encoja, no sobrecalentar mucho el cable con el soldador. A)

B)


72


C) Dejar que el estaño se funda y hacer un movimiento rápido como se muestra en la figura:

A continuación se identifica las distintas uniones de cables de acuerdo con los conectores requeridos:


73


III.- EJERCICIOS: 1. - Escoja uno de los cables 1 a 13 2.- Realice la unión de cable y conectores, de acuerdo con lo señalado anteriormente 3.- Mida continuidad en cada uno de los puntos del conector


74


CLASES 11 y 12 APRENDIZAJES ESPERADOS Formulan criterios básicos de calidad electroacústica

CONTENIDOS Balanceo de señales

desde una perspectiva experimental.

Claves ¿Qué es un sistema balanceado? ¿Cuándo debo utilizar cables balanceados? I.- PARA COMPRENDER: 1.- Fuentes de ruido: Uno de los aspectos mas críticos del proceso de grabación / reproducción de audio es el manejo del rango dinámico, asociado al margen disponible entre el nivel de ruido y el nivel máximo admisible con un porcentaje de distorsión aceptable. Cualquier anomalía generada durante el proceso de grabación será prácticamente irreversible, y se debe tener especial cuidado con la calidad del registro antes del almacenamiento. Ambos límites mencionados dependen de distintos factores: a.- calidad de los componentes utilizados b.- cantidad de componentes y procesos involucrados en la cadena c.- diseño e interconexión del sistema d.- criterios aplicados al proceso y ruteo de señal El ruido tiene distintos caracteres y proviene de distintas fuentes. Podremos hablar de ruido cuando una señal, generalmente aperiodica e independiente de la señal de audio, se le suma a la señal de audio. Si la señal “parásita” en cambio depende de la señal de audio (por ejemplo cuando la señal “parásita” comparte frecuencia o armónicos con la señal original, o cuando su frecuencia es una combinación de dos o mas frecuencias de la señal original), se hablará mas bien de distorsión. El ruido se describe generalmente como Hiss (ruido blanco), Hum (frecuencia de la red eléctrica, 50/60 Hz), Rumble (componente de baja frecuencia), y otras nomenclaturas menos comunes (Buzz, más cargado hacia frecuencias medias, Crackle, frecuencias medias y clicks intermitentes, etc.). El Hiss y Buzz se generan habitualmente en los mismos componentes (ruido inherente), y se magnifica al elevar la ganancia en cualquier etapa del sistema (Input Gain, EQ, Faders sobre cero, etc.) -

El Rumble tiene normalmente un origen acústico y está presente en señales captadas por mics de condensador, dependiendo del nivel de ruido ambiente, aislamiento de la sala, etc…

-

El Hum, Buzz y eventualmente el crosstalk (información de un canal, o cable vecino)

-

tienen origen en el fenómeno de inducción electromagnética y/o en una fuente de alimentación mal diseñada.


75


-

Crackle y otros ruidos pueden derivar de distintas fuentes, incluyendo inducción electroestática, ondas de radio, antenas, conecciones intermitentes, Loop de tierra etc…

Algunas de estas fuentes de ruido se pueden controlar fácilmente (filtros, cables balanceados) y otras dependen claramente de la calidad de los sistemas utilizados (fuentes, nivel nominal, aislamiento). 2.- Balanceo: El balanceo de señal permite esencialmente eliminar la inducción de ruido en el trayecto de la señal entre dos componentes del sistema. Para ello, el equipo fuente (source) emite la misma señal a través de dos circuitos, dividiendo la señal original e invirtiendo una de las dos (polaridad inversa). Cuando se produce inducción de ruido en el trayecto, esta ocurre en fase en ambos circuitos. Al llegar las señales al equipo receptor (load o carga), se restan en la entrada, recuperando la amplitud original y eliminando de paso el ruido, que se resta a sí mismo. La eficiencia del rechazo al ruido depende de la simetría de los componentes involucrados en el desbalanceo (carga).

De ello, se puede deducir algunas propiedades básicas del balanceo: a.- ambas señales transmitidas poseen una amplitud 6 dB menor que la fuente y la amplitud original se recupera en la carga. b.- El cortar los terminales 2 o 3 (tip o ring) implica una disminución del nivel, mas no interrumpe el flujo de señal. Cuando se corta el 3, o ring, se invierte la polaridad de la señal en la carga. c.- El cortar la malla (terminal 1 o sleeve) interrumpe la señal, ya que es el conductor que cierra ambos crucitos. d.- El unir 3 y 1 (ring y sleeve) desbalancea la señal, obteniéndose la amplitud y fase originales, aunque se perdiendo la inmunidad al ruido. II.- CONTENIDOS: 1.- Un diagrama de bloques simple:

inducción

+

+ -

V

FUENT E

CAR GA

=

CABL E

+

-

CARGA

+

)

La “ecuación” describe claramente la operación resultante del circuito diferencial en la etapa de desbalanceo (carga, o entrada): el ruido se cancela, y las señales + y – se combinan.


76


2.- El circuito: Llevado al ámbito electrónico, uno de los circuitos mas populares para balanceo y desbalanceo de señales es el siguiente:

En la salida, destacan los amplificadores operacionales conectados respectivamente en configuración no inversora (arriba) e inversora (abajo). Este último es el encargado de invertir la polaridad de la señal que alimentará el circuito conformado por las patas 1 y 3. En la entrada, el operacional conectado en configuración diferencial realiza la resta de señales. 3.- CMRR (common mode rejection ratio): Esta razón, expresada en dB, indica el rechazo al llamado “ruido de tierra” (modo común). En condiciones reales, es común que fluyan corrientes en el circuito conformado por la tierra y el “cero volts” de dos equipos. Ello ocurre porque rara vez el cero de dichos equipos está al mismo potencial, considerando la impedancia de cables y conectores. El ingeniero B. Whitlock de la empresa Jensen Transformers1 sostiene que la simetría perfecta entre las señales + y – descritas mas arriba no garantiza el rechazo total del ruido, especialmente aquel generado en el loop de tierra (cero volts / tierra). Destaca como un fundamental la necesidad de balancear las impedancias de los conductores respecto de la tierra, o en su defecto, sigiere el uso de transformadores en la entrada balanceada, ya que estos muestran una impedancia elevadísima a señales de modo común y ofrecen un CMRR cercano a los 100 dB. En el circuito descrito más arriba, en cambio, un mínimo desequilibrio en las impedancias a tierra puede arruinar el CMRR. En el mismo artículo, Whitlock propone una altenativa al transformador (que resulta bastante oneroso), basada en amplificadores operacionales, que permitiría lograr valores de CMRR similares.

1

Jensen AN-003

INTERCONNECTION OF BALANCED AND UNBALANCED EQUIPMENT by Bill Whitlock


77


4.- Conexiones híbridas: En condiciones reales, es igualmente habitual la interconexión de equipos desbalanceados a balanceado, y viceversa. A continuación se describen los procedimientos habituales para dichos casos. Desbalanceado a balanceado: Y-griega

En esta configuración, se deriva la señal – (low) de la misma malla del conector desbalanceado.

Desbalanceado a balanceado: Transformador

Aquí, el transformador proporciona mayor control de ruido, especialmente en baja frecuencia.

Balanceado a desbalanceado: Transformador

La opción Y-griega tambien es posible aquí, saltando el transformador y juntando en la entrada desbalanceada los puntos 1 y 3.


78


5.- Consideraciones finales: De lo anterior, podemos deducir algunas reglas básicas referidas al balanceo se señal y control de ruido en la interconexión de equipos: a.- Más allá de las condiciones reales de operación de los sistemas, siempre será mas confiable una conexión balanceada. b.- Una conexión balanceada no garantiza necesariamente ausencia de ruido, ya que no siempre se asocia a un CMRR alto. En ello tiene gran responsabilidad el diseño del equipo receptor y los componentes utilizados. c.- El balanceo y desbalanceo con transformadores garantiza un CMRR alto, aunque resulta más oneroso. d.- Es posible interconectar sistemas desbalanceados y balanceados ya sea utilizando una simple Y-griega, o un circuito adaptador centrado en un transformador. Esta última opción es más eficiente en la lucha contra el ruido.

Referencias:

1. - Jensen AN-003 INTERCONNECTION OF BALANCED AND UNBALANCED EQUIPMENT by Bill Whitlock

2.- A NEW BALANCED AUDIO INPUT CIRCUIT FOR MAXIMUM COMMONMODE REJECTION IN REAL-WORLD ENVIRONMENTS Bill Whitlock Jensen Transformers, Inc.

3. - http://www.tonmeister.ca/main/textbook/ III.- EJERCICIOS: 1.- Simular circuito balanceado en circuit maker y poner en evidencia su función mediante la manipulación de resistencias. 2.- Aplicar una señal de línea a un cable balanceado y medir salida con osciloscopio.


79


CLASE 13-14-15-16 APRENDIZAJES ESPERADOS Reconocen tipos de conectores y los asocian con tipos de

CONTENIDOS Taller: Construcción de dispositivo para probar cables

señales.

Claves ¿Cómo aplico lo aprendido en la unidad? ¿Cómo diseño y construyo un probador de cables? I.- PLANIFICACION DEL PROYECTO: El proyecto final se llevará a cabo durante las 4 últimas clases del semestre Clase 13: se expone y fundamenta el proyecto Clase 14: los estudiantes llegan a clase con los componentes. estudio de los aspectos estructurales, se realiza perforaciones Clase 15: se realiza montaje y soldadura de componentes. Se prueba el dispositivo Clase 16: se expone el proyecto y califica el resultado. II.- FUNDAMENTACION: El montaje consiste en una caja que permitirá probar la continuidad del cable al conectar los dos extremos del mismo al dispositivo. Adicionalmente, se instalará una red de diodos LED que señalarán la o las uniones cortadas, de manera tal que el usuario pueda a posteriori revisar la unión. Dado que utiliza componentes activos (LEDs) el dispositivo requiere una batería para alimentarlos. El dispositivo permitirá además probar cables híbridos (conectores de distinto formato). II.- ESQUEMA DEL PROYECTO: En el esquema adjunto se identifica los elementos y la conexión del dispositivo: -

1 Par de conectores PLUG TS desbalanceados

-

1 Par de conectores RCA

-

1 Par de conectores XLR

-

3 diodos LED de diferentes colores

-

1 batería de 9 volts

-

3 resistencias de 220 Ohms

-

1 mt Cable telefónico

-

1 caja plástica para montaje del circuito y conectores 15x10x8 aprox (tapa superior o inferior atornillable)

III.- PROCEDIMIENTO: 1.- En una placa pre-perforada. Montar y soldar resistencias y diodos. 2.- Perforar orificios para montaje de conectores en la caja 3.- Montar conectores 4.- Fijar placa en el fondo de la caja 5.- Unir conectores con diodos y resistencias de acuerdo con esquema 6.- Realizar verificación exhaustiva de continuidad y cableado 7.- montar y conectar batería. Cuaderno de Apuntes de uso exclusivo de los estudiantes del Instituto Profesional AIEP. Prohibida su reproducción. Derechos reservados AIEP.

80



81

Cuaderno de Apuntes Equipos de Sonido

Recommend Documents