AMPLIFICADOR DE AUDIO Defniciones, tipos y proyecto
Universidad Nacional
M AY AYOR DE S AN M ARCOS (UNIVERSIDAD N ACIONAL, DECANA DE AMÉRICA )
FACULT FACULTA AD DE D E INGIENERIA I NGIENERIA ELECTRICA ELE CTRICA Y ELECTRONICA E.A.P. ING. DE ELÉCTRICA AMPLIFICADOR DE AUDIO Defniciones, tipos y proyecto PROFESOR
:
Ing. Celso Gerónimo
CURSO
:
Circi!os Elec!rónicos II
ALU"NOS: •
Olortegui Castillo Daniel Alexander 12190223
#$%&
Universidad Nacional
M AY AYOR DE S AN M ARCOS (UNIVERSIDAD N ACIONAL, DECANA DE AMÉRICA )
FACULT FACULTA AD DE D E INGIENERIA I NGIENERIA ELECTRICA ELE CTRICA Y ELECTRONICA E.A.P. ING. DE ELÉCTRICA AMPLIFICADOR DE AUDIO Defniciones, tipos y proyecto PROFESOR
:
Ing. Celso Gerónimo
CURSO
:
Circi!os Elec!rónicos II
ALU"NOS: •
Olortegui Castillo Daniel Alexander 12190223
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En el presente trabajo quere queremos mos hacer hacer un humild humilde e reconocimiento a todos aquell aquellas as mujer mujeres es hombr hombres es que que han co cont ntri rib buido uido en la !ormaci"n pro!esional humana a lo largo de nuestra #ida$
Tabla de contenido %&'(OD)CC%O&$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$* +),E+'AC%O&E+ E-.C'(%CA+$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ * %$ Objeti#o$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$/ %%$ arco 'e"rico$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ / %%%$ (esea ist"rica$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ %4$ %mportancia de los Ampli5cadores de +onido$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$9 Clases de Ampli5cadores$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 11 4$ -a Distorsi"n en el +onido$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 1/ 'ipos de Distorsi"n$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 1 4% $ %nter!erencia constructi#a destructi#a$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 29 4%%$ 6roecto 7Ampli5cador de +onido8$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 31 Diseo etodol"gico$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 31 %mgenes del Circuito$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ 3: 4%%%$ Conclusiones$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$3* %;$ ,ibliogra!
INTRODUCCIÓN Actualmente la comunicación en los grandes eventos se hace cada vez más complicada por lo cual se están diseñando mejores y más avanzados amplificadores de sonido. En este trabajo se trata principalmente del desarrollo de un amplificador de sonido rudimentario con conocimientos básicos sobre electrónica además de esto se trata la distorsión que se presenta en este circuito mostrando su origen y el causante de esta falla para lo cual se realiza una investigación de cada uno de los componentes para identificar el ocasionarte de esto Amplificar ondas de sonido muy bajas se ha convertido en un problema el cual queremos solucionar con la implementación de nuestro amplificador de ondas, para ello nos basamos en conocimientos electrónicos básicos. ómo amplificar una onda de sonido de un celular, pasa cintas, i!hone puede llegar hacer un gran desaf"o para nosotros en nuestra investigación, pero aplicando conocimientos adquiridos en e#periencias pasadas podemos llegar a desarrollar este proyecto.
I.
Objetivo
El objetivo es realizar un amplificador de audio agregándole un amplificador usando diversos componentes como un circuito operacional entre otros por medio de los arreglos básicos con potenciómetros, capacitores, resistores entre otros.
II. Marco teórico $n ecualizador es un dispositivo que procesa señales de audio. %odifica el contenido en frecuencias de la señal que procesa. !ara ello, cambia las amplitudes de sus coeficientes de &ourier, lo que se traduce en diferentes vol'menes para cada frecuencia. on esto se puede variar de forma independiente la intensidad de los tonos básicos. iertos modelos de ecualizadores gráficos act'an sobre la fase de las señales que procesan, en lugar de actuar sobre la amplitud. (e un modo dom)stico generalmente se usa para reforzar ciertas bandas de frecuencias, ya sea para compensar la respuesta del equipo de audio *amplificador + altavoces o para ajustar el resultado a gustos personales. -os hay analógicos y digitales, activos o pasivos, param)tricos, gráficos y para gráficos. -os ecualizadores profesionales suelen tener, al menos, / bandas. -as normas 012 establecen que las bandas de frecuencia han de ser, al menos, 3, 43, 56, 56/, 6//, ///, 5///, 7///, 8/// y 4 /// 9ercios. Estas bandas de frecuencias básicas son controladas por un farde *u otro potenciómetro o control alternativo que puede atenuar o introducir ganancia hasta en 5 d:, o a'n más. !ara evitar distorsión por saturación *;clipping;, cada fader cuenta con un diodo -E(, que se enciende justo antes de que se recorte la señal.
III. Breve Reseña Histórica de la Radio Imperial e el !er" *?@@ y ?84 =Adolf -angeloh !eruana> *A-!, filial de una empresa alemana a'n e#istente dedicada a la log"stica de negocios, fue la razón social de la firma que, aprovechando la pol"tica del =onsuma lo que el !er' !roduce> de uan Belasco Alvarado *o sea, el cierre a las importaciones para favorecer a los productores locales y a la industria nacional, empleando componentes importados de Alemania *su slogan era =-a marca alemana de mayor prestigio> o basados en patentes de firmas de ese pa"s, ofertó para el mercado peruano radiolas, sistemas estereofónicos y televisores bajo la marca =0mperial> *lo escrib"an con una =0> que más se semejaba a una =>. $na marca que, hasta donde sabemos, sólo e#istió y se ensambló en el !er'. -os electrodom)sticos alemanes, de marcas tales como =CelefunDen> y =rundig>, y para autos de la marca =:laupunDt>, en una )poca fueron considerados como la quintaesencia de los aparatos finos y durables. on la emergencia de la industria japonesa y, luego, la de los llamados =Cigres del Asia>, las manufacturas alemanas y estadounidenses resienten su presencia en los mercados mundiales, para seguidamente ceder sus posiciones de dominio y
pasar a ocupar, en ciertos casos, un rol en desarrollo y suministro de tecnolog"as, diseños y patentes para otros productores. 1eguramente los =0mperial> ten"an mucho de =rundig>, de =CelefunDen> y una poca de nuestro recutecu local. -os =0mperial> ensamblados en el !er' seguramente fueron apenas un pequeño hito en cuanto a los procesos mundiales de la industria electrónica, pero era lo que dispon"amos con un mercado cerrado a las importaciones. 1e recuerdan de esta marca las radiolas modelos =Aniversario> y =1alzburgo> y sus televisores de acabados caracter"sticos, los que compet"an contra otras marcas de ensamble local como =Fational>, =&CA>, =redisa !hilco>, =!hilips>, por citar algunas. 1e sabe de algunos intentos por e#portar la marca a otros pa"ses, como :olivia, pero no pudieron competir contra los aparatos de punta provenientes del Asia o la misma Europa. Guizá nuestros arDivistas tengan alg'n recuerdo o e#periencia con la marca =0mperial>, de tecnolog"a alemana de punta =hechos en el !er'>.
I#. Importacia de los ampli$icadores de soido a trav%s de la &istoria. !ara poder destacar la gran importancia que han tenido los amplificadores de sonido en la vida del hombre es importante tener en cuenta como ha sido su evolución desde que fueron creados hasta nuestros d"as y que tipos y clases de amplificadores han e#istido desde sus inicios hasta ahora. 'os amplificadores de estado sólido han logrado desplazar casi en su
totalidad a los viejos y queridos homólogos de tubos a vac"o. Este art"culo no pretende recorrer cada detalle de la historia reciente de la amplificación moderna, sino más bien destacar algunas marcas y modelos que escribieron la historia de la amplificación de grandes potencias contemporánea. 'o cierto es que es bueno mencionar que los amplificadores de
potencia para uso !rofesional 0ndustrial tales como los conocemos hoy no e#ist"an masivamente. Es decir esa variedad de marcas que ahora te rompen la cabeza cuando estas decidiendo el cómo gastar tu dinero, no e#ist"an. Codo se
reduc"a a quizás no más de tres marcas grandes y a algunos genios de garaje que fabricaban por unidades. (s por esto que cuando estalla la fiesta de la m'sica en vivo de pequeña
escala, *no los grandes conciertos como HoodstocD, no hab"a amplificadores para venderle a ese segmento del mercado. !or esta razón los usuarios recurrieron a los amplificadores que encontraron en sus casas. I es as" que ve"amos como marcas caseras, sobre todo comerciales como %ac0ntosh, %arantz, 1ansui, Cechnics, 1ae, JenKood y hasta 1ony empiezan a aparecer en escenarios para los cuales no fueron diseñados. 1in embargo como todos los eventos históricos estos novatos en terreno profesional llenaron un vac"o. )ntes de continuar, definamos primero a ese segmento de amplificadores
que siempre he llamado !rofesionales 0ndustriales. -a aclaratoria con apellido se debe a que a las marcas comerciales, enti)ndaseLaseras, un d"a les dio por llamar a sus series top lineL ;!rofesionales;, tal vez para darles más peso. Es como si salieran un fabricante de computadoras de escritorio con un ase gigante
y decidiera llamar a esa serie ;1ervidor; o ;HorD1tation;, esto seguramente traer"a el mismo problema en el vocabulario informático. Es por esta razón que para evitar estas confusiones le agrego el t)rmino 0ndustrial a la palabra profesional. Clases de ampli$icador
lase A
1on amplificadores que consumen corrientes continuas altas de su fuente de alimentación, independientemente de la e#istencia de señal en la entrada. Esta amplificación presenta el inconveniente de generar una fuerte y constante cantidad de calor, que ha de ser disipada. Esto provoca un rendimiento muy reducido, al perderse una parte importante de la energ"a que entra en )l. Es frecuente en circuitos de audio y en equipos dom)sticos de gama alta, ya que proporcionan gran calidad de sonido, al ser muy lineal, con poca distorsión. Ciene una corriente de polarización igual a la corriente de salida que pueden entregar. -os amplificadores de clase A a menudo consiste en tres transistores de salida, conectado directamente un terminal a la fuente de alimentación y el otro a la carga. uando no hay señal de entrada la corriente
fluye directamente del negativo al positivo de la fuente de alimentación, consumi)ndose potencia sin resultar 'til.
lase :.
-os amplificadores de clase : se caracterizan por tener intensidad casi nula a trav)s de sus transistores cuando no hay señal en la entrada del circuito. Msta es la que polariza los transistores para que entren en zona de conducción, por lo que el consumo es menor que en la clase A, aunque la calidad es algo menor debido a la forma en que se transmite la onda. 1e usa en sistemas telefónicos, transmisores de seguridad portátiles, y sistemas de aviso, aunque no en audio. -os amplificadores de clase : tienen etapas de salida con corriente de polarización infinita. Cienen una distorsión notable con señales pequeñas, denominada distorsión de cruce por cero, porque sucede en el punto que la señal de salida cruza por su nivel de cero volt a.c. y se debe justamente a la falta de polarización, ya que en ausencia de esta, mientras la señal no supere el nivel de umbral de conducción de los transistores estos no conducen.
lase
-os amplificadores de clase son conceptualmente similares a los de clase : en que la etapa de salida ubica su punto de trabajo en un e#tremo de su recta de carga con corriente de polarización cero. 1in embargo, su estado de reposo *sin señal se sit'a en la zona de saturación con alta corriente, o sea el otro e#tremo de la recta de carga. El amplificador clase NO es e#clusivo de N<&O. $tiliza como NcargaO un circuito tanque. -a caracter"stica principal de este amplificador es que el elemento activo conduce menos de 8/P, de una señal senoidal aplicada a su entrada. Es decir, que amplifica solo una porción de la señal. 1u otra caracter"stica, no menos importante es la de su alto rendimiento en potencia.
lase A:
-os amplificadores de clase A: reciben una pequeña polarización constante en su entrada, independiente de la e#istencia de señal. Es la clase más com'n en audio, al tener alto rendimiento y calidad. Estos amplificadores reciben su
nombre porque con señales grandes se comportan como un clase :, pero con señales pequeñas no presentan la distorsión de cruce por cero de la clase :. Cienen dos transistores de salida, como los de clase :, pero a diferencia de estos, tienen una grande corriente de polarización fluyendo entre los terminales de base y la fuente de alimentación, que sin embargo no es tan elevada como en los de clase A. Esta corriente libre se limita al má#imo valor necesario para corregir la falta de linealidad asociada con la distorsión de cruce, con apenas el nivel justo para situar a los transistores al borde de la conducción. Este recurso obliga a ubicar el punto G en el l"mite entre la zona de corte y de conducción.
lase (
-os amplificadores de clase ( tienen un elevado rendimiento energ)tico, superior en algunos casos al ?6Q, lo que reduce la superficie necesaria de los disipadores de calor , y por tanto el tamaño y peso general del circuito. Aunque con anterioridad se limitaban a dispositivos portátiles o subKoofers, en los que la distorsión o el ancho de banda no son factores determinantes, con tecnolog"a más moderna e#isten amplificadores de clase ( para toda la banda de frecuencias, con niveles de distorsión similares a los de clase A:.
-os amplificadores de clase ( se basan en la conmutación entre dos estados, con lo que los dispositivos de salida siempre se encuentran en zonas de corte o de saturación, casos en los que la potencia disipada en los mismos es prácticamente nula, salvo en los estados de transición, cuya duración debe ser minimizada a fin de ma#imizar el rendimiento. Esta señal conmutada puede ser generada de diversas formas, aunque la más com'n es la modulación por ancho de pulso. Msta debe ser filtrada posteriormente para recuperar la información de la señal, para lo que la frecuencia de conmutación debe ser superior al ancho de banda de la señal al menos / veces. -os amplificadores de clase ( requieren un minucioso diseño para minimizar la radiación electromagn)tica que emiten, y evitar as" que interfieran en equipos cercanos, t"picamente en la banda de &%.
2tras clases
-as clases E, y 9 no están estandarizadas como las A y :. 1e trata de variaciones de los circuitos clásicos, que dependen de la variación de la tensión
de alimentación para minimizar la disipación de energ"a en los transistores de potencia en cada momento, dependiendo de la señal de entrada.
#.
'a distorsió e el soido.
!ara poder empezar a hablar de la distorsión que se presenta en el sonido es fundamental reconocer el significado de este mismo -a distorsión en el sonido es un fenómeno que se presenta principalmente por factores que afectan los circuitos o los integrados del compones que en algunas ocasiones salen defectuosos de fábrica, o tambi)n se presenta que otros factores fuera del circuito intervienen en la calidad del sonido que se produce, como lo puede ser el ambiente, otros ruidos presentes, obstáculos y otros factores que afectan este sonido y generan una mala calidad del sonido llamada distorsión.
Tipos de Distorció Distorsió de la señal de *v+deo*
En televisión se han creado una serie de señales especiales para medir las diferentes distorsiones que los sistemas de producción y transmisión producen en la señal de v"deo. Estas señales reciben el nombre de señales B0C *Bertical 0nterval Cest y suelen utilizarse insertadas en las l"neas no visibles del pórtico posterior del intervalo vertical. Cambi)n se utilizan a campo completo. -as distorsiones que se pueden medir sonL Distorsioes lieales
R anancia de inserción, que es la diferencia de amplitud entre la entrada y la salida del sistema. R
R (iferencia de ganancia crominancia luminancia, como se comporta el sistema para la señal de color y la de luz. R (iferencia del tiempo de propagación, retardo del sistema para la señal de color y de luz R(istorsiones no lineales Alinealidad luminancia crominancia. &ase diferencial, modificación de la fase de la crominancia respecto a la amplitud de la luminancia. anancia diferencial, modificación de la amplitud de la crominancia debida a la amplitud de la luminancia. Distorsioes ópticas )berració crom,tica
-ongitudinal es cuando las señales de diferentes longitudes de onda se enfocan en planos diferentes. Esto produce el error de seguimiento.
-ateral es cuando var"a el aumento de la imagen dependiendo de la longitud de onda. Esto, cuando hay que hacer coincidir varias imágenes sobre un mismo plano, como sucede en una cámara de CB, causa el error conocido como error de registroUVU.
)berracioes de -eidel
Aberración esf)rica, diferencia de convergencia de los rayos de luz dependiendo de la distancia al eje óptico.
oma, modificación de la imagen que se produce por la diferencia de ángulo de incidencia de un rayo respecto al eje óptico.
Astigmatismo, impide que un punto objeto se enfoque en un
punto imagen. -a imagen tendrá forma ovalada o se compondrá de un par de l"neas llamadas l"neas focales.
urvatura de campo, debida a la curvatura de una lente cuando se debe enfocar en una superficie plana.
(istorsión, modificación de la forma de la imagen.
Distorsioes e adio Distorsioes ori/iadas e el ampli$icador
$na onda senoidal tiene 3 parámetrosL Amplitud, frecuencia y fase. Además, cualquier onda se puede descomponer por &ourier en una suma de varias ondas senoidales. uando la señal que entra en un sistema es distinta de la que sale, se puede llamar distorsión en función de cual sea el parámetro modificado.
(istorsión en frecuencia, que depende de la respuesta en frecuencia del sistema. -a diferente ganancia *diferencia de amplitud entre salida y entrada a señales de distintas frecuencias *o una misma señal compuesta de armónicos. En audio, los circuitos que realizan esta función son los controles de tono o ecualizadores.
(istorsión armónica de fase, que se produce por la variación de la fase de una señal en relación a su frecuencia. Esto hace que unos armónicos salgan con diferente fase que otros. El o"do humano no es muy sensible a la fase. 1e puede utilizar si se tienen varios altavoces para que parezca que el sonido viene de un origen distinto.
(istorsión no lineal,
Art"culo principalL (istorsión armónica *es a este tipo de distorsión de la que se habla normalmente debida a la no linealidad de la respuesta de los componentes del sistema. Este tipo de distorsión produce que si la entrada es senoidal, a la salida aparezcan armónicos, o que si la entrada está compuesta por varias frecuencias, aparecen subarmónicos.
(istorsión por intermodulación. 1ucede cuando en presencia de dos o más tonos senoidales en la entrada se obtienen a la salida los originales más otros que resultan de la suma y la diferencia de sus frecuencias. Este efecto ocurre cuando las señales originales están en diferentes partes de la curva de transferencia del elemento amplificador, generalmente por ser de diferentes amplitudes. $n tono cae en una parte más lineal y el otro en una parte no lineal de la curva de transferencia. Este defecto es aprovechado en los receptores superheterodinos, en los que se sintoniza la frecuencia diferencia entre la señal de radio sintonizada y el oscilador local.
E#isten varios m)todos de medida. $no de ellos, que cumple la norma ;1%!CE standard
(istorsión de cruce por cero, Este tipo de distorsión ocurre 'nicamente en amplificadores clase : y clase A: *aunque en estos 'ltimos en menor proporción. En los amplificadores clase : e#isten dos transistores complementariosL mientras uno está activo *polarizado el otro
está apagado y viceversa. uando la señal cruza por cero, e#iste un tiempo en el cual ninguno de los transistores está polarizado y la señal se distorsiona.
(istorsión (oppler. uando se utiliza un parlante de rango e#tendido o cuando en el reproductor no hay suficientes divisiones del espectro de audio como para evitar este efecto, ocurre el siguiente fenómenoL -os sonidos graves requieren más potencia del equipo que los sonidos agudos. Fo es raro que una señal que demanda 6/ H <%1 de un equipo de audio en bajas frecuencias requiera solamente 8 H en el e#tremo alto. $n cono de un parlante que est) reproduciendo una nota baja act'a como un pistón y se desplaza considerablemente hacia adelante y hacia atrás. 1i simultaneamente se reproduce en el mismo parlante una nota bastante más aguda, será una parte menor del cono la que vibre y la oscilación mecánica es mucho menor. Al estar esta señal más aguda ;montada; sobre un pistón que se desplaza hacia adelante y hacia atrás se producirá un efecto (oppler en
el tono más agudo. El tono se elevará cuando el cono se acerca y será más bajo cuando se aleja del oyente.
(istorsión de fase en el recinto. -os sonidos agudos viajan más rápido que los graves en el aire. 1i los reproductores están todos en un mismo plano y reciben señales graves y agudas en fase, al oyente le llegará más pronto el sonido agudo que el grave.
&recuencia m"nima de la habitación. -a nota más grave que es
Cablacontenido capaz de reproducir una habitación no tratada ac'sticamente depende de sus dimensiones. $n estar o living normal no baja de los 6/ 9z. En una sala de forma de paralelep"pedo recto rectángulo *ortoedro la frecuencia m"nima apro#imadamente es la que tiene por longitud de onda la tercera parte de la diagonal del paralelep"pedo. Bar"a con la temperatura del ambiente y con la ubicación del oyente. En psicoac'stica se conoce que la escucha de los armónicos de un sonido grave ausente hace que el cerebro restituya el sonido faltante. !or eso un refuerzo en los sonidos de alrededor de // 9z hace que el equipo parezca tener más graves de los que da en realidad. !ero esa forma de audición produce fatiga y hasta dolores de cabeza en ciertos casos. !or este motivo
los graves son más plenos y naturales en teatros, cinematógrafos y salas de conciertos, debido a las dimensiones mayores involucradas. &órmula para calcular la frecuencia m"nima de una habitación orto)dricaL . -as variaciones debidas a la temperatura del ambiente se corrigen multiplicando la e#presión anterior por el cociente, donde t se e#presa en grados elsius. -as variables #, y, z representan las medidas de la habitación en metros.
Distorsió debida a la realimetació
Codo amplificador tiene un tiempo de tránsito, que es el tiempo que demora en salir la señal desde que entra al amplificador. uando se aplica realimentación negativa, una porción de la señal de salida de introduce en la entrada de manera que se reste con la señal original. !ero los amplificadores de tránsito instantáneo no e#isten. 1iempre hay una demora y la señal que se resta ya no coincide con la que está entrando. En las pruebas con ondas senoidales puras esto no se aprecia demasiado, ya que la salida sigue siendo senoidalX además, la señal de entrada no var"a, es un tono fijo. 1in embargo, la m'sica es altamente dinámica y su aspecto en un osciloscopio es más parecido
al registro de un terremoto en un sismógrafo que a una senoide. En estos casos de señales de mucha complejidad y frentes abruptos un retraso apreciable resulta en la introducción de más distorsión. En los equipos realizados con válvulas termoiónicas la realimentación negativa rara vez es superior al /Q y las válvulas son elementos gobernados por tensión. 1on de respuesta mucho más rápida que los elementos de estado sólido, que dependen de la circulación de una corriente. !or esta razón es que los amplificadores valvulares ;suenan mejor;, con una distorsión armónica total t"pica del /,Q, que equipos transistorizados con distorsiones armónicas totales menores en dos órdenes de magnitud. Al no tener transformador de salida, los equipos de estado sólido pueden soportar mayores realimentaciones. on señales de prueba senoidales no se aprecia el fenómeno, pero con otro tipo de señales de prueba como, por ejemplo, una onda cuadrada modulada en amplitud con una onda senoidal, se observa el ;borrado; de parte de la modulación o sobre impulsos. %ayores niveles de realimentación negativa y retrasos considerables hacen la diferencia de sonidoX especialmente en la m'sica de cámara con cuerdas. Es posible lograr alguna mejora si los transistores de salida tienen mayor respuesta de frecuencias que los transistores amplificadores de tensión y usando fuentes
separadas para las etapas de amplificación de tensión y de potencia. on la utilización de fuentes diferentes se elimina la realimentación positiva que se usa para que el amplificador no recorte disim)tricamente *;bootstrapping;. Esta distorsión que aparece con más intensidad en los amplificadores de estado sólido es debida al pobre ancho de banda en lazo abierto de la mayor"a de estos equipos, cuya responsabilidad mayor recae en los transistores de salida. 1e suele llamar ;distorsión por intermodulación transitoria; *C0%L transient intermodulation distortion o, tambi)n, ;distorsión de sleK rate; o ;distorsión de intermodulación dinámica;.
Distorsió armóica. Distorsió armóica e soido
-a distorsión armónica es un parámetro t)cnico utilizado para definir la señal de audio que sale de un sistema. -a distorsión armónica se produce cuando la señal de salida de un sistema no equivale a la señal que entró en )l. Esta falta de linealidad afecta a la forma de la onda, porque el equipo ha introducido armónicos que no estaban en la señal
de entrada. !uesto que son armónicos, es decir m'ltiplos de la señal de entrada, esta distorsión no es tan disonante y es más dif"cil de detectar. En todo sistema de audio siempre se produce una pequeña distorsión de la señal, dado que todos los equipos actuales introducen alguna no linealidad... -a distorsión armónica no siempre implica p)rdida de calidad. (e hecho, la distorsión se considera un efecto de sonido imprescindible para ciertos g)neros musicales *básicamente rocD y as", se suele saturar artificialmente la señal básica producida por ciertos instrumentos*como guitarras el)ctricas. En este sentido, la distorsión apareció en la m'sica primero como consecuencia indeseada de la saturación de las etapas del sistema de amplificación *debido al uso de amplificadores de escasa potencia y pastillas humbucDers, y despu)s se crearon unidades de efecto que produc"an artificialmente ese efecto, con independencia del equipo utilizado. Cambi)n algunos soportes, como ocurre con los viejos vinilos introducen distorsión armónica, sin embargo en )ste y similares casos hay controversia *ver audiófilos y hay quienes sostienen que sin esta distorsión armónica, el sonido seria =demasiado puro o fr"o>. Cal es el caso, que actualmente, *5//6, no son pocos los grupos que, a pesar de procesar la señal por completo en
sistemas digitales, graban sus trabajos en vinilo, para utilizar esa sonoridad tras remasterizarlos en la copia comercial final. Al hablar de distorsión armónica, normalmente se hace referencia a la llamada distorsión armónica total, que es precisamente, la cantidad de armónicos que el equipo introduce y que no estaban en la señal original. !ara normalizar las medidas. -a distorsión armónica total se mide introduciendo un tono de D9z y midiendo la señal de salida. En los parámetros t)cnicos de los equipos, suele figurar la distorsión armónica total y se da en forma de porcentaje. 9abitualmente, se indica con las siglas en ingl)s C9( *Cotal 9armonic (istortion. !or ejemplo, C9( /,3 Y D9z. -a distorsión armónica total nunca debe estar por encima del Q. (e estarlo, en lugar de enriquecer la señal, la distorsión empieza a desvirtuarla y el sonido resultante empieza a dejar de parecerse al original, aunque se utilizan distorsiones superiores con objetivo art"stico 9ay que tener cuidado por que, UC9(U tambi)n son las siglas en ingl)s de Chird 9armonic (istortion, que es otro parámetro que indican algunos equipos.
-a distorsión en el tercer armónico *Chird 9armonic (istortion es un parámetro a tener en cuenta en los magnetófonos *sistemas degrabación magn)tica. En este caso, seria mejor que se indicara el %2- *%a#im 2utput -evel, en español, nivel má#imo de salida para hacer referencia al nivel de distorsión en el tercer armónico. Esta distorsión en el tercer armónico resulta muy fácil de detectar. 1i grabamos un tono puro en un magnetófono y lo reproducimos, el tono ya no suena =puro> sino que tiene una componente en una octava y una quinta por encima del tono fundamental. En los sistemas magn)ticos el %2- debe estar en un porcentaje deL
3Q a D9z si se trata de un sistema profesional
6Q, si son equipos dom)sticos.
ierto punto de distorsión *total o en el tercer armónico puede resultar positiva y recomendable. 1in embargo, Zhay que tener cuidado[. 1obrepasar el nivel de distorsion aceptable por el sistema, supone poder modificar el sonido hasta el punto de que resulta diferente al original o queda =roto>.
#I. Iter$erecia costrctiva 0 destrctiva.
onstructiva
En las telecomunicaciones y áreas afines, la interferencia es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su trayecto en el canal e#istente entre el emisor y el receptor.
1ucesión *de arriba hacia abajo de una interferencia constructiva. El punto representa el antinodo y las flechas representan la dirección de las ondas. uando en mecánica ondulatoria se habla de interferencia constructiva se hace referencia a una superposición de dos o más ondas de frecuencia id)ntica o similar que, al interferirse crean un nuevo patrón de ondas de mayor intensidad *amplitud cuya cumbre es el antinodoX tras este punto, vuelven a ser las mismas ondas de antes, esta vez alejándose de dicho punto.
(estructiva
En las telecomunicaciones y áreas afines, la interferencia es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una señal durante su trayecto en el canal e#istente entre el emisor y el receptor. 1ucesión *de arriba hacia abajo de una 0nterferencia destructiva. -as flechas representan la dirección de las crestas y valles, mientras los puntos representan el nodo que se produce. 1ucesión *de arriba hacia abajo de una 0nterferencia destructiva con crestas desiguales. uando en mecánica ondulatoria se habla de interferencia destructiva se hace referencia a una superposición de dos o más ondas de frecuencia id)ntica o similar que, al interferirse crean un nuevo patrón de ondas de menor intensidad *amplitud en un punto llamado nodo. Cras dicho punto, las ondas siguen siendo como eran antes de interferirse, aunque esta vez alejándose del nodo. En el caso más e#tremo, dos ondas de igual frecuencia y amplitud en contrafase *desfasadas 8/P, que se interfieren, se anulan
totalmente por un instante *como se ilustra en el primer gráfico de la derecha. (e igual manera, vuelven a ser las mismas despu)s de traspasar el nodo, aunque esta vez alejándose del mismo.
#II. !ro0ecto 1)mpli$icador de -oido2
%ateriales
ondensadores L 55//uf, /uf, //mf, 55pf
Cransistores L :266@8 , :(38, 5F3/66, F778, :2678,:(3@
!arlante de 6H
(isipadores
!ara realizar el proyecto necesitamos unos componentes electrónicos los cuales sonL
Resistecias3 Elementos que se oponen al paso de corriente, la siguiente
grafica nos e#plica cómo se calcula el homenaje de cualquier resistencia de este tipo
Codesadores3 Elementos que almacena pequeñas cantidades de energ"a
Disipador3 (isipa el calor que produce cada uno de los componentes, se usa
principalmente para proteger los circuitos integrados de este proyecto. !arlate o bocia3 Amplificador de onda de sonido
Diseño Metodoló/ico
El amplificador es un proyecto muy confiable, el cual nos brinda una gran aplicación en la vida cotidiana a muy bajo precio, siempre y cuando tengamos una buena caja ac'stica o bafle al cual se pueda conectar nuestro proyecto. El amplificador tiene una potencia de salida de 6 Kattios, lo podemos utilizar en nuestro cuarto, sitio de trabajo, carro, etc. El componente principal son los transistores 5F3/66.
0magen del ircuito hecho en 2<A(
0magen de la !laca del ircuito
#III. Coclsioes
. El amplificador en un principio presento algunas fallas en su cone#ión pero lo solucionamos fácilmente con unas pequeñas soldaduras. En este momento funciona a la perfección y se encuentra disponible para su uso y e#posición en cualquier momento. 5. -a hipótesis planteada fue errónea debido ha que despu)s de la correcta debido a que la distorsión no la generan los espacios amplios. 3. 1e pudo mostrar la importancia y el papel fundamental que han desempeñado de los amplificadores de sonido a trav)s de la historia y como es su proceso de ensamble. I4. Biblio/ra$+a
