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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRES DE FEBRERO INGENIERÍA DE SONIDO
ELECTROACÚSTICA ELECTROACÚSTICA I y IIII Profesor: Ing. Francisco Ruffa (
[email protected]) Adjunto: Ing. Joaquin Mansilla Benasco (
[email protected])
TRABAJO PRÁCTICO N° 1 Desarrollo: A. Los alumnos deberán constituirse en grupos de trabajo de no mas de dos personas. B. El grupo deberá investigar la existencia de diferentes tipos de micrófonos en los laboratorios de la Universidad, determinando sus características a través de los manuales disponibles. C. Con dicha información deberán deberán seleccionar dos micrófonos directivos, de los cuales uno de ellos, que se usará como micrófono de referencia, deberá ser multi patrón. D. Deberán confeccionar una tabla de sus características técnicas sobre la base de la información suministrada por los manuales respectivos (especificaciones). E. En ausencia de dichos datos, deberán ingresar por Internet a la página del fabricante a fin de obtenerlos.
Mediciones: Con las especificaciones obtenidas, el grupo efectuará, en los micrófonos seleccionados, los siguientes ensayos: A. Medición de sensibilidad para incidencia normal, según el método de Davis, explicando y justificando el criterio de medición adoptado. NOTA: Se deberá tener en cuenta que si la unidad bajo ensayo posee algún mecanismo de atenuación, este deberá ser desconectado antes de comenzar la medición. B. Trazado de los diagramas directivos. o C. Respuesta en frecuencia para dos posiciones del micrófono: incidencia normal, y 90 D. Curva de respuesta por efecto de proximidad. Obtenidos los valores, deberá confeccionar un informe conteniendo, como mínimo: A. La especificación de los micrófonos estudiados, con sus datos técnicos. B. Una descripción del ámbito de medición elegido y su justificación. C. Los diagramas y gráficos trazados, para las diferentes mediciones solicitadas. D. El listado del instrumental utilizado para efectuar las mismas. E. Una tabla comparativa respecto a las especificaciones del fabricante. F. El análisis de los errores sistemáticos sistemáticos cometidos. G. Todo comentario que considere de interés.
Metodología: Dadas las facilidades existentes, las mediciones indicadas deberán ser realizadas en campo directo, dentro de una cámara anecoica o en un recinto de escucha acústicamente tratado.
Medición Medición de sensibilidad para incidencia normal “ La sensibilidad de un mi crófono es el nivel de salida en Volts [V] que éste es capaz capaz de prod ucir, uci r, para una señal señal de entr entrada ada normalizada en niveles de presión sonor a [dB SPL] y expresada en decibeles”.
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A fin de establecer el nivel de señal de entrada en un sistema de sonido, se necesitará conocer la tensión de salida eléctrica generada por el micrófono, expuesto a un campo acústico de valor conocido. Existiendo dos métodos de medición, usaremos el de tensión de circuito abierto, donde 0 dB =
1 V / bar En este caso el nivel para efectuar las mediciones será: 94 dB SPL, equivalente a 10 dyn /
cm 2 SPL, ó 10 bar ó 1 Pa.
Esta especificación facilita poder determinar el nivel de amplificación necesaria para llevar la señal procedente del micrófono a valores operativos de línea (-10 dBV o +4 dBm) y realizar comparaciones entre distintos micrófonos.
Esto requiere: A. Un sistema de generación de ruido rosa entre 250 y 5000 Hz, filtrado por octava o en su defecto un generador de udio c on frecuencímetro i ncorporado. B. C. D. E.
Un amplificador. Un buen parlante de prueba. Un medidor de nivel sonoro . Un multímetro capaz de leer milivoltios en corriente alterna con una precisión de dos dígitos y medio. F. Un osciloscopio doble haz con sus puntas de prueba.
Frente a la difi cultad de c onseguir un multímetro de las características mencionadas, se procederá a armar el cir cuito de la figura, intercalando entre el micrófono y el mul tímetro una consola portátil, la que deberá ser calibrada según se indica. Procedimiento: A. Verificar el nivel de ruido presente en el recinto, el que deberá estar por lo menos 18 dB por debajo del valor de calibración (igual o menor a 76 dB) B. Generar una frecuencia de 1000 Hz y ajustar el nivel de salida del amplificador a fin de obtener un SPL de 94 dB a un metro del parlante de prueba. Simultáneamente se deberá observar, mediante un osciloscopio conectado a la salida de medidor de nivel sonoro, la forma de onda de la señal generada. C. Conectar a la consola el micrófono seleccionado anteriormente como de referencia, un canal del osciloscopio y el multímetro. D. Ajustar los controles de la misma en respuesta plana, a fin de obtener un valor de tensión de salida (VS) del orden de 1 volt con una forma de onda razonablemente senoidal. E. En estas condiciones, la ganancia de tensión de la consola será:
Gconsola = 20 log [ VS / Sensib. del micró fono]
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F. Reemplazar el micrófono de referencia por el micrófono a medir, leer la tensiónV1S en el multímetro y calcular la tensión Eo del mismo como:
Eo = V1S / 10 Gconsola / 20 G. Con el valor Eo calcular la sensibilidad S como:
S = 20 log. (E o) - L P + 74 Donde: S = dB referidos a 1 V para una presión de 1 Dina/cm2 (L P = 74 dB ) Eo = Tensión de salida a circuito abierto en volts. L P = Nivel de la señal acústica aplicada = 94 dB Distancia de medición = 1 m.
Trazado de los diagramas directivos. A. Generar por lo menos tres frecuencias significativas (100, 1000 y 10000 Hz) y manteniendo el nivel de presión sonora sobre el micrófono constante para las frecuencias de análisis, rotar el mismo en ángulos de 15°, midiendo simultáneamente la tensión de salida. B. Graficar en un diagrama polar, la pérdida en dB en función del ángulo, normalizándolo a 0 dB para incidencia normal.
Respuesta en frecuencia para dos posic iones del micró fono: incidencia normal, y 180 o A. Utilizando el circuito anterior, la señal de calibración de 94 dB a 1 m. y la frecuencia de referencia de 1 KHz, efectuar un barrido en frecuencia desde 63 hasta 8000 Hz tomando los valores de tensión de salida para saltos de frecuencia de tercio de octava en ambas posiciones del micrófono. B. El nivel de presión sonora deberá permanecer constante sobre el micrófono en el total del espectro de análisis. C. Trazar el diagrama de ganancia o pérdida en dB en función de la frecuencia, normalizándolo a 0 dB sobre 1000 Hz.
Curva de respuesta por efecto de proximidad. Utilizando el circuito anterior, y para el micrófono en captación cardiode, trazar tres curvas de efecto de proximidad para las frecuencias de 36, 63 y 125 Hz a las distancias de 1 m., 0,50 m y 0,25 m.
