Actividades sobre el sonido

 1. Definir las unidades : dBu, dBm y dB SPL

dBμ: El término dBμ es más apropiado para expresar el voltaje de entrada o salida. El dB implica una referencia cero y dBμ implica otra.

El voltaje que representa dBμ es equivalente al representado por el dBm, si y sólo si, la cifra de dBm se deriva de una carga de 600 ohmios. Sin embargo, el valor de dBu no depende de una carga: 0 dBμ siempre equivale a 0,775 voltios.

El dBμ se especifica como una unidad para evitar confusiones con otras unidades de decibelio relacionadas con el voltaje.

dBm: El término dBm expresa un nivel de potencia eléctrica y siempre se refiere a un milivatio. Esto es, que 0 dBm = 1 milivatio. El dBm no tiene relación directa con el voltaje o la impedancia.

dB SPL: El decibelio puede ser usado para describir los niveles de presión del sonido. Otro término para el voltaje es Fuerza electromotriz (FEM). Cuando un decibelio describe la relación de nivel de presión del sonido, debemos emplear la ecuación: dB SPL=20·log(P-1/P-0) donde P-0 y P-1 son las presiones de la fuente en dinas por centímetro cuadrado o en Newtons por metro cuadrado.

Generalmente 0 dB SPL se define como el umbral del sonido (de un oído joven y no dañado) en la gama del oído más sensible, entre 1kHz y 4kHz. Representa un nivel de presión de 0,0002 dinas/cm2, que es lo mismo que 0,00002 Newtons/m2.

2. esquema  altavoces de con filtros de tres vías con pendiente de 6db/octava.

SERIE                                    PARALELO

3.Explicar en qué consiste la conexión balanceada y no balanceada de un micro. Dibuja los esquemas.

Líneas no balanceadas: Las líneas no balanceadas (también llamadas asimétricas) se usan normalmente en los equipos de audio domésticos y semiprofesionales. Consiste en la utilización de un camino de ida y otro de retorno para la señal de audio. Para el camino de ida se emplea el hilo activo o vivo interior que conforma el conductor coaxial, y para el retorno la malla exterior o blindaje que cubre el cable de ida, y que va conectado al chasis o punto común del amplificador. De esta forma, prácticamente ninguna interferencia eléctrica exterior afecta al conductor central, siendo estas interferencias derivadas parcialmente a masa a través del blindaje.

Si el campo perturbador es magnético, el problema es diferente, ya que la malla se comporta como un conductor y no como un blindaje. En este caso, al cortar un campo magnético los dos conductores, se inducen tensiones sobre ellos del mismo signo pero de magnitudes diferentes, lo que propicia la aparición de una diferencia de potencial y, por tanto, de ruido.

Este sistema se puede mejorar utilizando conductores de audio con dos hilos activos (son los hilos que transportan la señal de audio), uno para la señal de ida y otro para el retorno, y ambos cubiertos con una malla exterior que se usa como pantalla y no como retorno. Esta se lleva solo por uno de sus extremos a masa evitando así que las interferencias puedan inducir sobre la señal de audio.

Líneas balanceadas: Las líneas balanceadas (también llamadas simétricas) rechazan de manera más eficiente las interferencias que las no balanceadas o asimétricas.

Consiste en emplear dos conductores trenzados entre sí, que son los que conducen la señal. Ambos están rodeados por la malla, que en este caso sirve exclusivamente de blindaje a los otros dos hilos activos. En el extremo de la línea existe un transformador equilibrador o un amplificador diferencial. El micrófono alimenta el primario del transformador de salida y su señal aparece en el secundario. La línea de ida y de retorno de la señal de audio está constituida por los dos conductores activos mencionados y la malla que los rodea no forma parte del circuito de audio, solo se utiliza como pantalla para evitar las interferencias.

Debido al trenzado entre los dos cables se consigue que cualquier perturbación exterior que atravieses el blindaje de malla, tanto si es eléctrica como si es magnética afecte por igual a las dos líneas activas.

La línea que llega al primario del transformador de entrada permite que la corriente de interferencia inducida circule en el mismo sentido y que sea de la misma magnitud en los dos conductores que conforman la línea equilibrad. Por ello, se anulan entre sí y queda rechazada la señal de interferencia en el primario del transformador (dos señales idénticas circulando en sentidos opuestos se cancelan cuando se encuentran). Efectivamente, esto significa que el ruido de impresión que se presenta en modo común en ambos hilos de audio se compensa sobre el transformador de entrada de la mesa de mezclas, mientras que la tensión diferencial de audio no sufre alteración.

Conexionado mediante línea balanceada.

4.¿Qué es la alimentación fantasma (phantom). Dibujar los esquemas de alimentación fantasma. Los micrófonos de capacidad necesitan un volataje y una potencia polarizantes para sus amplificadores incorporados. A veces la provisión se hacer para aplicar voltaje directamente a través del cable del micrófono. Este procedimiento se conoce como alimentación fantasma (phantom) y la más común disponible en las mesas de mezclas es de 48 v DC, aunque también es muy empleada la de 24 v DC.

En los sistemas de alimentación fantasma, el suministro de voltaje polarizante se conecta en ambas líneas de señal en una conexión equilibrada (balanceada), con la misma polaridad en cada línea. Los micrófonos dinámicos conectados en un sistema equilibrado con una entrada de alimentación fantasma están protegidos, teóricamente, de todo daño porque desde el sistema el resultado en una red de DC es potencial cero a través de una bobina.

Si se conectan micrófonos dinámicos o electret (de condensador) a la entrada el interruptor de alimentación fantasma debe estar en OFF.

a) A través de dos resistencias Rd que crean una toma central artificial.

b) A través de la toma central del transformador simétrico flotante, con una resistencia común.

c) A través de módulo de alimentación de corriente A/52

d) Alimentación tipo a-b

5.¿A qué se denomina distorsión armónica y como se mide? La distorsión es un cambio no deseado que tiene lugar en la señal de audio. Hay muchos tipos de distorsión. La distorsión puede alterar la amplitud o la fase, o crear frecuencias espurias que no estaban presentes en la señal de entrada.

La distorsión armónica pertenece a este último tipo y colorea el sonido, haciendo que sea innatural. Cuando ocurre en el proceso de la señal o en el circuito de amplificación, da la impresión de que los altavoces se están rompiendo porque la distorsión armónica también tiene lugar cuando los altavoces están siendo utilizados demasiado. De hecho, la distorsión armónica puede provocar daños prematuros en los altavoces.

La distorsión armónica aparece en uno o más componentes de la señal que son números enteros múltiplos de la frecuencia de entrada.

Al describir distorsión, describimos el nivel de los componentes armónicos, comparados con el componente de señal de entrada primaria, en la salida del aparato que estemos estudiando. Los componentes de la distorsión pueden ser especificados en nivel (tantos decibelios por debajo de la señal) o en porcentaje (tanto por ciento de la señal). La distorsión armónica puede ser especificada por armónicos individuales o como un valor compuesto que represente todos los armónicos. Esto último es lo más común, y se conoce como Distorsión Armónica Total (THD).

La distorsión armónica puede ser causada por el corte de una onda (cuando se lleva un amplificador a un punto en el que la salida no puede producir un voltaje adecuado para dibujar la onda de entrada). También puede ser causada por otros fallos en el circuito u otros errores en el diseño.

Un método para medir la distorsión armónica es inyectar una frecuencia simple, una señal de prueba, en el aparato que estemos comprobando y usar un filtro de rechazo de banda muy estrecha para eliminar esa misma señal en la salida del aparato. Normalmente, este filtro cortaría la señal de prueba en al menos 80dB. Entonces obtendremos una medida de voltaje simple de todo lo que queda en la salida y a eso lo llamaremos distorsión armónica total. El problema con este método es que también mide cualquier tipo de ruido presente en la salida.

7.Explicar brevemente el funcionamiento de un ecualizador multibanda convencional y de un ecualizador de barrido. Diferencias entre ambos. Gráficos. Un ecualizador de tres bandas, permite un control elaborado y simultáneo de tres bandas de frecuencia. La banda de frecuencia media (gama media) mostrará siempre lo que se conoce como característica pico.

Ecualizador de tres bandas.

Otro término para el pico es pico / valle, que refleja el hecho de que una cantidad de pico de ecualización puede ser un aumento de nivel debido al refuerzo (un pico en la curva de respuesta de frecuencia) o una disminución en el nivel debido al corte (un valle en la curva de respuesta). Todos los ecualizadores de pico tienen una frecuencia central en la que ocurre o el máximo pico o el máximo valle, y por encima o debajo de la cual hay cada vez menos efecto hasta que, a cierta distancia de la frecuencia central siguiendo el eje de frecuencia, no hay efecto. Contrastaremos esto con el EQ de clasificación por encima (o debajo) de cuya frecuencia efectiva la cantidad de refuerzo o corte es constante.

Ecualizador de barrido.

Durante años se reconoció que si uno podía barrer el centro de una frecuencia de codo de un ecualizador, esto proporcionaría un control del sonido mucho más preciso. Esta técnica era muy costosa debido a la naturaleza de los circuitos electrónicos en los primeros ecualizadores. Los inductores tenían un valor fijo o era muy difícil alterarlos. Los circuitos más recientes utilizan unos amplificadores operativos con circuitos integrados menos costosos más unos capacitores y resistores baratos para simular la función del inductor, con la ventaja añadida de los valores de circuito cambiados. Esto ha hecho que sea práctico fabricar ecualizadores estables y de coste razonable con controles de barrido de frecuencia.

Diferencias: La diferencia entre el ecualizador convencional de multi-frecuencia y el de barrido, es que el primero selecciona la frecuencia centro o codo, mientras que en el segundo podemos ajustar la frecuencia continuamente.

8.Ecualizadores paramétricos. Funcionamiento, ventajas e inconvenientes, gráficas de respuesta.

Si queremos tener una curva EQ muy ancha, con una llegada suave y un crecimiento gradual hasta el pico o corte máximo (o hasta el valor de clasificación) con respecto a la frecuencia, tenemos que mirar el aspecto del ecualizador (la amplitud o la precisión de la curva) que se describe en una especificación llamada Q (factor de calidad). Cuanto más alto sea Q, menos será el ancho de banda y por lo tanto, mayor la selectividad.

Los ecualizadores que ofrecen tanto la frecuencia central seleccionable como el Q ajustable, así como los controles de refuerzo y corte, se conocen como ecualizadores paramétricos, porque nos permiten ajustar todos los parámetros de la ecualización.

Normalmente hay varios filtros en un EQ paramétrico, y algunos paramétricos exteriores (incluidos para uso externo más que incluidos dentro de la consola) se incluyen para un funcionamiento estéreo, de tal modo que ajustar un control afecte a dos canales (lo que es muy conveniente a la hora de mantener una imagen estéreo en la perspectiva adecuada). Cada sección de filtro en el ecualizador paramétrico puede cortar o reforzar las frecuencias dentro de su banda, y la gama de frecuencias centrales disponibles desde los filtros adyacentes suele solaparse.

Ecualizador paramétrico de 3 bandas.

Ventajas: Una de las ventajas allegadas del tipo paramétrico es que permite seleccionar con precisión la frecuencia que necesita ayuda, y ajustar el Q de modo que se pueda aplicar una cantidad mínima de refuerzo o corte con los mínimos efectos negativos correspondientes en las frecuencias adyacentes donde no se necesita la corrección. La habilidad para usar sólo la cantidad mínima de ecualización necesaria es una ventaja genuina.

Inconvenientes: Cuando aplicamos un EQ paramétrico al programa en su conjunto, debemos recordar que un refuerzo excesivo puede reducir la altura del sistema creando cortes y demandas de potencia excesivas en los amplificadores y altavoces. En adición, el ecualizador paramétrico puede oscilar considerablemente en las marcas de refuerzo de Q alto (estrecho).

9.Composición y contenido de una trama de datos de un CD.

Proceso de codificación CRC

Después del bloque del modulador EFMI, en los sistemas de compact disc a los datos se les intercala un patrón de sincronismo de 24 bits, llamado sincronismo de trama, en la cabecera de los datos, para identificar el inicio de una secuencia de datos a la que llamaremos trama ó campo. El objetivo es poder separar luego, de forma muy precisa, los bits de datos y el mismo tiempo proporcionar una señal de sincronización para mantener constante la velocidad de lectura de los datos. Este proceso de intercalado se realiza mediante un nuevo multiplexor MPXC, que adiciona además tres bits más de acoplamiento para cumplir la regla de dos a diez, lo cual hace un total de 27 bits más. A los 33 símbolos de 17 bits (561 bits) les precede la palabra de sincronismo de trama junto con sus tres bits de acoplamiento, dando un total de 588 bits. Así la frecuencia final de bits grabada sobre el CD será de:

4,123350 x (568/561) = 4,321800 MHZ

Este patrón de sincronismo indicará durante la fase de decodificación el inicio de una trama, con el fin de separa de forma precisa los bits de datos entre las tramas. Este patrón de sincronismo es único e igual a esta secuencia y no se genera durante el proceso de grabación ningún otro patrón de bits para datos igual a éste, por lo que es fácil detectar en el proceso de reproducción. Este patrón de sincronismo de trama se utilizará para ajustar la velocidad del motor del reproductor al comparar su frecuencia con una de referencia.

Composición de una trama o campo.

La trama que se ido formando por la adicción de datos, está compuesta por: 588

– Un patrón de sincronismos de trama de 24 bits para sincronizar el oscilador del reproductor, del que se obtiene el reloj de los datos (4,3218 Mbits/s).

– Un símbolo de control de 14 bits con información de control y de visualización.

– Seis palabras de audio PCM por cada canal, es decir 2 x 12 símbolos ya que cada símbolo supone la mitad de cada palabra de 16 bits con los que está cuantificado cada canal, pero extendido a 14 bits mediante la modulación EFM.

– Dos patrones CIRC cada uno constituido por cuatro símbolos de 14 bits, con bits de paridad P y Q para corrección de errores durante la lectura.

– Tres bits de acoplamiento después de cada símbolo y después del sincronismo de trama.

De los 588 bits de cada trama, 192 corresponden a los datos. La diferencia es debida al sistema de corrección de errores.

10.Explicar el sistema de corrección de errores CRC.

Corrección de errores de larga duración. La pérdida de uno o varios bits en los datos recuperados se resuelve en el sistema de disco compacto mediante el método usado para codificar los datos digitales antes de la grabación del disco. Esto permite que cualquier error en la lectura de la señal de un disco compacto, que podría causar distorsión, sea detectado y corregido durante la reproducción. Para la corrección de error múltiple se emplea un código muy potente llamado Interleave Reed Solomon Code, CIRC (Código de lectura entrelazada cruzada Reed Solomon). Este código se basa en los bits de paridad y en el reagrupamiento en el tiempo de las muestras de audio. Cuando se producen errores extendidos a un grupo de bits considerable, se producen los errores conocidos como error de ráfaga. Cuanto mayor sea la duración del error, más difícil será corregirlo. El empleo del bit de paridad está limitado por la duración de los errores que puedan producirse, luego este sistema ofrece protección a los errores aleatorios de corta duración.

12.Indicar que servosistemas intervienen en el control del haz láser en un reproductor de

CD.

El servo de tracking es el encargado de mantener el haz láser en la espiral del disco que contiene la información. Recibe información de la pérdida de seguimiento mediante los fotodiodos de proyección lateral E y F conectados a los terminales 10 y 11 de IB01 y proporciona una tensión de corrección que se aplica al actuador para que la lente del captador se desplace en sentido este-oeste.

13.Definir el tipo de transmisión o interfaz que utiliza el sistema MIDI para los enlaces entre dispositivos.

El sistema MIDI fue la respuesta de la industria a la demanda de mercado de compatibilidad entre instrumentos electrónicos. Aprovechando la ventaja de los avances de la década en tecnología digital, los instrumentos equipados con MIDI utilizan microprocesadores de circuito integrado para convertir acciones de interpretación en una corriente de datos codificada digitalmente. Los datos digitales pasan de un instrumento a otro por un interfaz en serie, que requiere un único cable para cada conexión. Con este método, muchos instrumentos pueden compartir datos musicales.

Los datos son transmitidos por interfaz serie, es decir, que la transferencia de las unidades mínimas significativas de información (bits) se produce consecutivamente y no simultáneamente, a un ritmo de 31,250 Kb/s (1% tolerancia) con un start bit, 8 bits de datos comenzando por el menos significativo y un stop bit, sin bit de paridad. Se realiza por bucle de corriente: 5mA≥cero lógico y 1μA≥uno lógico. La transmisión de datos se controla con un circuito integrado transmisor/receptor de comunicación asíncrona universal (UART). Un optoaislador en el extremo receptor proporciona aislamiento eléctrico para evitar bucles entre los circuitos de transmisión y recepción y tiempo de repuesta de 2ns o menor.

El hardware del interfaz MIDI utiliza conectores DIN de 5 pins de los cuales se utilizan 3: In (4), Out (5) y masa (2). La longitud máxima del cable es de 15 m, y tiene que ser trenzado y apantallado con la pantalla conectada al pin 2 en ambos extremos.

15.Enumerar los bloques de los canales de entrada de una mesa de mezclas e indicar la función de cada bloque.

Entradas – El módulo de entrada comienza por una entrada para micro (conector XLR) y una entrada para línea (conector jack). Estas entradas pueden ser balanceadas o no balanceadas. La entrada de micrófono (MIC) también recibe el nombre de entrada de bajo nivel porque recibe señales débiles y la entrada de línea (LINE) recibe el nombre de entrada de alto nivel.

Alimentación fantasma (phantom) – Cuando las entradas de línea o mayormente las de micro se conecten a dispositivos que necesitan alimentación, la mesa debe disponer de unos circuitos que den esa posibilidad.

Inversor de fase – Se trata de un cambiador de hilos, que permite poner en fase la fuente de señal conectada a este canal con el resto de las fuentes. Es opcional.

Amplificador de ganancia – Aumenta el nivel de tensión que proporcionan los micrófonos hasta llevarlos al nivel de línea con que trabaja la mesa (interiormente). Este nivel suele estar entre los 4dBm y los -10dBm.

Alternador (PAD) – Reduce la amplificación evitando la saturación.

Inserción – Existen dispositivos de procesado que no pueden ser integrados en la mesa multicanal, por ello, se debe poder tomar la señal en cualquier punto de la mesa para enviarla (send) al equipo auxiliar y luego recogerlas procesadas (return) en cualquier otro punto.

Procesamiento – En los canales de entrada se suele realizar un procesamiento interno. El más común es la ecualización.

Indicador de sobrecarga (overload) – Consiste en un diodo LED calibrado, que indica con sus destellos la sobrecarga del módulo de entrada.

Fader – Con el fin de no saturar etapas posteriores reincluye un atenuador llamado fader para limitar la señal que se escape del control del amplificador de ganancia. Es un potenciómetro deslizante que actúa como atenuador activo y sirve para regular el nivel de salida y dar aislamiento.

Potenciómetro panorámico (PAN) – Redistribuye la señal en dos vías para atacar de forma conveniente a la etapa posterior de asignación. Se reparte la señal en proporción deseada a los canales izquierdo y derecho.

Asignación de buses – La asignación de señales a los diferentes buses se realiza mediante un teclado de selección de envíos, que consisten en un conmutador de pares.

Envíos auxiliares – Los envíos a buses auxiliares pueden hacerse de forma pareada, así como con un solo control rotatorio se envía señales a dos buses. Pueden ser pre-fader o post-fader.

16.En relación con una mesa de mezclas cuales son las funciones propias de las tomas insert y las de de auxiliares.

Suelen existir en los canales de entrada y de grupo, dos conectores jack hembra (INSERT). El primero de ellos (send), para enviar la señal de la mesa a un equipo auxiliar a través de un cable con un conector jack macho. Este conector de envío no corta la progresión de la señal de entrada, por lo que sigue avanzando por el canal. El segundo conector (return) devuelve la señal ya procesada al canal. En este caso si se corta la progresión de la señal que entrase anteriormente al canal y la única que progresa es la que recibe del equipo auxiliar. De esta forma el equipo auxiliar queda insertado en el canal.

En muchas ocasiones puede interesar procesar una mezcla arbitraria de señales devolviéndolas, una vez procesadas, a la mesa. Esta mayor flexibilidad se consigue utilizando buses auxiliares. Las mesas incorporan un número par de estos buses.

Los canales de entrada aportan a estos buses las señales necesarias para ser enviadas a los equipos de procesamiento. Una vez procesadas retornan de nuevo a la mesa y se asignan a los buses correspondientes, generalmente L y R o los de grupo.

Las tomas de señal para estos buses auxiliares se denominan:

– Pre-fader: Si el envío al bus es pre-fader la toma de señal se efectúa antes del fader de canal, por lo que la cantidad de señal enviada al bus auxiliar será independiente de la posición de este.

– Post-fader: Si el envío es pos-fader, la toma de señal se efectúa después del fader de canal, la señal que llega al bus auxiliar será proporcional a la posición del fader.

17.Clasificación de las mesas de mezclas por funciones. Breve definición de cada una de ellas.

– Mesas microfónicas – Este es el modelo más básico y consta de entradas de micro y unos controles muy sencillos, que básicamente se limitan a los faders de canal y uno de master. Incluyen una salida de monitorado para auriculares y pueden incluir controles como control de PAN y filtro paso alto.

– El siguiente tipo de mesas incluiría, además de lo anterior, algunas entradas de nivel de línea. Son de mayor tamaño e incluyen algunas características como ecualización, envíos – retornos auxiliares y grupos.

– Mesas especializadas – Son aquellas dedicadas a la reproducción musical, conocidas como mesas de discjockey. Sus funciones básicas, son dos entradas de línea o giradiscos y al menos una de micro, además de la función preescucha y crossfader.

– Mesas de producción: Llamadas también de estudio incorporar múltiples controles que permiten actuar de diferentes maneras en las señales de entrada. No solo mezclan sino que también ecualizan, agrupan, realizan envíos, admiten retornos, filtran… Y todo con unos controles que permiten actuar permanentemente sobre los niveles de las señales y una monitorización sonora y visual.

– Mesas de emisión: Son mesas usadas en radio (on-air broadcast consoles). Su principal uso es mezclar las señales actuando solamente sobre su nivel. Las señales que mezclan estas mesas han sido previamente producidas y tratadas usando mesas de producción.

18.¿Dentro de la gama dinámica de un sistema, a qué se denomina altura?¿Qué circuito o circuitos se emplean para modifica la gama dinámica de un programa? Explicar brevemente su funcionamiento.

La diferencia entre el nivel nominal y el más alto en un programa es la altura. El nivel de sonido medio es llamado nivel de programa nominal.

La altura, como especificación, nos dice algo sobre la habilidad de un sistema de sonido para manejar cumbres de potencia fuertes. Dados dos sistemas que operan con el mismo nivel nominal, el sistema con mayor altura será el más capaz de manejar cumbres de potencia fuertes antes de distorsionar o destruirse a sí mismo. Las condiciones de altura cambian según la naturaleza del material del programa y el propósito que se persigue con el sistema de sonido.

Circuito o circuitos que modifican la gama dinámica:

Compresor – Si por ejemplo, por cada 2dB de cambio en el nivel de entrada, el nivel de salida cambia sólo 1dB, la gama dinámica se cortaría por la mitad, esto, es lo que se puede hacer con un aparato procesador de señal llamado compresor. Programando el compresor para un ratio de compresión de 2:1 conseguiríamos el mismo resultado. Esta compresión puede ser tolerada en todas las reproducciones musicales (salvo las más críticas), y se utilizan muchos ratios de compresión.

Puede ocurrir que no queramos realizar ninguna compresión porque, después de todo puede tener efectos colaterales. A pesar de todo, la distorsión no es aceptable, así que utilizaremos otro método: aplicar compresión sólo sobre un umbral determinado. Por debajo de una señal dada, no hay compresión. Si queremos que el nivel de umbral se aproxime al nivel nominal del programa, esto nos asegura que la mayor parte del programa suene natural. Por encima de ese umbral, usaremos la cantidad de compresión necesaria para evitar el recorte.

Limitadores – Algunos aparatos permiten que la compresión sea aplicable por encima de un determinado umbral y que la ratio de compresión sea muy alta. Estos aparatos se conocen como limitadores y su efecto es conocido como límite. El aparato evita que el nivel de salida aumente, con una compresión infinita o más allá, con una compresión de

10: sin tener en cuenta otros aumentos en la señal de entrada.

Compander – Permite mantener la gama dinámica original del grupo a lo largo de la grabación y la reproducción comprimiendo la gama dinámica del programa antes de que vaya a la cinta, y expandiendo la dinámica una vez que el programa está en la cinta.

 19.Define las siguientes características de un micrófono: Sensibilidad y directividad.

¿Cómo se representa esta última?

Sensibilidad: Es la relación que existe entre la tensión eficaz, expresada en voltios, obtenida en bornes de micrófono en circuito abierto y la presión sonora que actúa sobre la membrana a

1000Hz expresada en Pascal (1 Pascal = 1 Newton/m2 = 1 dina/cm2 = 1μbar/cm2)

El nivel de sensibilidad L se expresa en dB:

L= 20·log M/Mr

Donde Mr =sensibilidad de referencia = 1v/Pa

Directividad: La directividad o característica de respuesta directa es la variación del nivel de salida del micrófono para cada uno de los ángulos de incidencia de la presión acústica.

La directividad se representa mediante los denominados diagramas polares de campo, que son una representación, empleando coordenadas polares, para mostrar la magnitud de una cualidad en una o todas las direcciones 360º alrededor de un punto dado. Se representa también la direccionalidad del micrófono para diferentes frecuencias, diferenciando unas de otras mediante curvas de trazos diferentes.

Hay cuatro curvas de directividad.

– Característica onmidireccional o esférica: captan por igual las ondas sonoras procedentes de todas las direcciones.

– M. Semidireccionales: captan preferentemente los sonidos procedentes de los puntos situados delante de su membrana y con menor nivel los que proceden de los puntos situados detrás.

– M. bidireccionales: captan por igual los sonidos procedentes de delante y de detrás, pero eliminan todos los sonidos procedentes de los puntos laterales, así como de las partes superior e inferior.

– M. unidireccionales o cardioides: sólo recogen los sonidos procedentes de puntos situados delante del micrófono, quedando prácticamente anulados los procedentes de la parte posterior.

20.Para sonorizar un recinto, instalamos un altavoz con una sensibilidad de 80 dB SPL

(1W/1m) y capaz de manejar 200 vatios continuos. Si la profundidad del recinto es de

30 m. ¿Cuál será el SPL máximo al fondo del público?

Calculamos la relación entre 1 vatios y 100 vatios en dB usando la ecuación de la potencia:

10·log(200/1) = 10·log(200) = 10·2,30 = 23dB

Añadimos esta cifra a la sensibilidad de 80 dB (que es el SPL a un vatio) para obtener el SPL de

200 vatios (a distancia de un metro)

80 + 23 = 103 dB SPL

Calculamos la pérdida con la inversión del cuadrado usando la ecuación de SPL:

20·log(30 metros) = 20·1,477 =29,542 dB

Restamos la pérdida de los SPL obtenidos anteriormente:

103-30 = 73 dB SPL máximo al fondo del público.

A qué se denomina frecuencia de cruce en un sistema de filtros. A qué se denomina pendiente de un filtro. Gráficos.

Frecuencia de corte o de cruce: La frecuencia de corte se considera como la frecuencia cuya amplitud es un 70,7% del valor de la amplitud máxima de la señal tratada, o lo que es lo mismo 1/raíz 2 de la amplitud máxima (punto de potencia media -3dB).

En el caso de los filtros divisores de frecuencia que se encuentren formados por una sola red pasiva (filtro paso-bajo o filtro paso-alto) existirá solo una frecuencia de corte.

En los filtros de dos vías, las curvas de respuesta deben ser complementarias, de tal forma que la respuesta del sistema sea plana en todo el espectro de audio. Se trata de que la tensión de salida del conjunto se mantenga por encima del 70,7% de la tensión máxima. Esto se consigue logrando obtener una misma frecuencia de corte para los dos filtros. Para ellos es imprescindible que la frecuencia superior de la red de graves coincida con la frecuencia de corte inferior de la red de agudos. A esta frecuencia común de las dos redes se le denomina frecuencia de cruce o de transición.

En los filtros de tres vías existe también un filtro pasa-banda, a mayores del filtro pasa-bajo y el filtro pasa-alto, que sólo permite el paso de las frecuencias medias. En este tipo de filtros existen dos frecuencias de corte, entre la banda de graves y de medias, y otra entre la de medios y agudos.

Curva de respuesta de un circuito resonante

Pendiente de un filtro: se denomina pendiente de un filtro a la inclinación de la curva de respuesta tanto en su subida como en su bajada.

Tenemos una curva de respuesta de un filtro paso-bajo, la frecuencia de corte esta en 1 KHz. A esta frecuencia la atenuación es de -3dB, pero la pendiente puede ser diferente tomando valores de 6, 12, 18 o hasta 48 dB por octava.

Cuando se dice que un filtro produce una atenuación de 6dB/octava, significa que, por cada octava la señal queda atenuada 6dB.

21.Ecualizadores gráficos. Funcionamiento, características

Un ecualizar gráfico es un filtro de rechazo de banda, multi-frecuencia, o un filtro de paso de

bando-rechazo. Puede operar simultáneamente con 8 o más bandas de frecuencia, elegidas para tener un centro de banda de un octava o tercio de octava. La mayor parte de los ecualizadores gráficos utilizan frecuencias centradas de banda estandarizadas ISO.

Se llaman gráficos porque la mayoría tiene controles de deslizamiento lineal, cuando se marcan crean una imagen visual que se parece a la curva de respuesta general del EQ. Un ecualizador gráfico puede ofrecer sólo atenuación o atenuación y refuerzo.

Los ecualizadores gráficos de una octava, dos tercios de octava y un medio de octava se consideran aparatos de banda ancha, útiles para correcciones o alteraciones generales en la respuesta de frecuencia de un sistema. Los ecualizadores de un tercio, un sexto y un doceavo de octava se pueden considerar de banda estrecha aunque aun son de banda ancha.

La ecualización gráfica reduce el efecto de los picos y los valles resonantes en la respuesta del altavoz y, en menor grado, en el entorno acústico, reduciendo la tendencia de la realimentación acústica. A medida que la ganancia general (volumen) del sistema de sonido aumenta, la realimentación ocurrirá primero en la frecuencia o frecuencias donde el sistema tiene pico.

Otro uso es contornear la curva de respuesta de frecuencia de la salida de la consola para obtener la cantidad de sonido más agradable o una inteligibilidad mejorada.

23.Qué es el MIDI y para qué se utiliza. Qué tipo de transmisión e interfaces utiliza para

los enlaces.

El MIDI o Interfaz Digital de Instrumentos Musicales es un protocolo de de comunicación de

interpretación entre instrumentos musicales electrónicos. Describe una norma de

comunicación física entre sistemas y las características de lenguaje que hacen posible el

intercambio de comunicación entre estos sistemas.

El sistema MIDI fue la respuesta de la industria a la demanda de mercado de compatibilidad

entre instrumentos electrónicos. Aprovechando la ventaja de los avances de la década en

tecnología digital, los instrumentos equipados con MIDI utilizan microprocesadores de circuito

integrado para convertir acciones de interpretación en una corriente de datos codificada

digitalmente. Los datos digitales pasan de un instrumento a otro por un interfaz en serie, que

requiere un único cable para cada conexión. Con este método, muchos instrumentos pueden

compartir datos musicales.

Los datos son transmitidos por interfaz serie, es decir, que la transferencia de las unidades

mínimas significativas de información (bits) se produce consecutivamente y no

simultáneamente, a un ritmo de 31,250 Kb/s (1% tolerancia) con un start bit, 8 bits de datos

comenzando por el menos significativo y un stop bit, sin bit de paridad. Se realiza por bucle de

corriente: 5mA≥cero lógico y 1μA≥uno lógico. La transmisión de datos se controla con un

circuito integrado transmisor/receptor de comunicación asíncrona universal (UART). Un

optoaislador en el extremo receptor proporciona aislamiento eléctrico para evitar bucles entre

los circuitos de transmisión y recepción y tiempo de repuesta de 2ns o menor.

El hardware del interfaz MIDI utiliza conectores DIN de 5 pins de los cuales se utilizan 3: In (4),

Out (5) y masa (2). La longitud máxima del cable es de 15 m, y tiene que ser trenzado y

apantallado con la pantalla conectada al pin 2 en ambos extremos.

25. Tiempo de reverberación. Expresión de Sabine referida al tiempo de reverberación.

La cantidad de tiempo que le lleva a la energía acústica caer por debajo de 60 dB es denominada tiempo de reverberación, que se abrevia RT60

Las características espectrales y longitudinales de la extinción forman la señal acústica o sonido característico, de un local. Estos factores vienen denominados por las cualidades absorbentes de los límites del local y por el volumen y la forma del mismo.

Ecuación de Sabine:

TR60 = 0.16 · (V/α · S)

V = volumen del local en m3

S = superficie del local en m2

α = coeficiente de absorción

En el caso de que la sala o local esté formado por superficies de distintos materiales:

TR60 = 0.16 · (V/ (α1 · S1 + α2 · S2 + α3 · S3 + … + αn · Sn)

V = volumen del local en m3

S1 – S2 – S3 – Sn = superficie del local en m2

α1- α2 – α3 – αn = coeficiente de absorción

26. Define distorsión armónica total (THD). ¿Cuál será la THD en el que la distorsión del segundo armónico es de -40dB, la del tercero es de -60dB, el cuarto es -50dB, el quinto es de -70dB y todos los armónicos consecutivos son inapreciables, relativo a una salida de 24dBm.

Es la distorsión especificada como un valor compuesto que representa todos los armónicos.

dB Total = 10 · log (10dB1/10+ 1010dB2/10+…+10dBn/10)

dB Total = 10 · log (10-40/10 + 10-60/10 + 10-50/10 + 10-70/10) = -29,54 dB

Distorsión total en % = 100 · 10-29.54/10

Distorsión total en % =

27. A qué se denomina intermodulación transitoria?

La modulación de intermodulación transitoria o TIM es un caso especial de IM. Aparece sólo momentáneamente durante breves transiciones: niveles altos, picos abruptos en el programa… La TIM es, generalmente, el resultado de un diseño de amplificadores inadecuado, y los amplificadores que utilizan mucha realimentación negativa para mejorar la estabilidad son más susceptibles a la TIM. Es difícil medir esta especificación.

28. ¿A qué nos referimos cuando hablamos de octavas, tercio de octavas, etc.? Define ruido blanco y ruido rosa.

Octava: La octava es un intervalo musical entre dos tonos, formada cuando la proporción entre las frecuencias de los tonos es de 2:1 (f2 = 2f1). El oído percibe una equivalencia entre tonos en este caso. Con respecto a la frecuencia, el intervalo de octava es mayor en las frecuencias altas que en las bajas. Y sin embargo las percibimos como musicalmente similares. Esto se debe a que la respuesta del oído a la frecuencia es de carácter logarítmico.

Las medidas y las especificaciones de la respuesta de frecuencia se hacen a veces sobre la base de una octava o de un tercio de octava.

Ruido Blanco: El ruido blanco es un ruido termal no filtrado y no alterado que contiene una energía idéntica por Hz. Determinando la potencia del ruido blanco con respecto a la frecuencia, resultará una acumulación de 3dB por octava en el nivel a medida que la frecuencia aumenta. Se utiliza para calibrar equipos electrónicos. Proporciona una señal con la que medir niveles y conduce el circuito a través de todas las frecuencias simultáneamente.

Ruido Rosa: El ruido rosa es un ruido blanco que ha sido modificado con un filtrado rosado. Este filtro no es más que una caída de 3dB por octava que comienza en la frecuencia sub-audio y que continúa reduciendo el nivel a medida que la frecuencia sube. Anula el aumento de 3dB por octava en la energía que provocaba la señal de ruido blanco para crear un ruido que tiene una energía idéntica en cada octava. El ruido rosa está más equilibrado para simular de un modo más realista la clase de señales que buscaremos que el sistema de sonido reproduzca.

29. Explica el principio de funcionamiento de y características eléctricas de micros dinámicos de bobina y de cinta y de condensador.

Micrófono dinámico de bobina: Basa su funcionamiento en el fenómeno de generación de una tensión electromotriz inducida en un conductor que se desplaza, por efecto de la presión acústica, en el interior de un campo magnético.

Como característica propia de estos micrófonos cabe destacar su gran robustez, excelente dinámica, su poca sensibilidad a las condiciones climáticas y su autonomía de funcionamiento pues no necesitan fuente de alimentación.

Micrófono de cinta: El principio de funcionamiento de estos micrófonos es el mismo que el de bobina móvil, pero en este caso el conductor móvil es una cinta de aluminio ondulado muy fina, de 3 a 4 mm de ancho y unos 5cm de longitud en forma de zig-zag, que se encuentra situada, y puede oscilar, entre los polos de un potente imán. Las ondas de presión acústica hacen vibrar la cinta dentro del campo magnético, generándose en sus extremos una tensión cuya amplitud y frecuencia es proporcional a la velocidad y frecuencia de la onda de presión.

Como características positivas cabe citar su robustez y fiabilidad, pero en contra tiene su volumen, peso, precio y su sensibilidad al viento, lo cual lo hace no apto para trabajar en exteriores.

Micrófono de capacidad o de condensador: también llamado electrostático, es un micrófono de alta calidad basado en la atracción y repulsión de las cargas eléctricas. Está formado por una membrana metálica aislada y separada de una placa metálica perforada. Entre la membrana y la placa se aplica una tensión continúa que va conectada en serie con una resistencia de elevado valor óhmico. En estas circunstancias la membrana y la placa forman un condensador, que es cargado por la batería hasta que entre ambas aparezca una tensión de igual valor y signo contrario a la de la batería, en cuyo instante alcanzo el estado de reposo.

Como características más sobresalientes se encuentran su sensibilidad que es muy buena y su respuesta de frecuencia plana entre los 30 y los 20000 Hz en ±1dB. Como inconvenientes debemos citar la necesidad de utilizar una fuente de tensión, además de ser caro, frágil y es influido por la humedad y la temperatura.

6. En un micro, ¿a qué se denomina efecto de proximidad? ¿Qué es la respuesta transitoria? Gráficos

Efecto de proximidad: El efecto de proximidad es un aumento en la respuesta de las bajas frecuencias cuando un micrófono está muy cerca de la fuente de sonido. Es una característica inherente a los micrófonos direccionales.

Respuesta transitoria: Es una respuesta de la habilidad de un micrófono para recibir ataques musicales muy agudos y rápidos, y picos de señales. La mayor limitación de la respuesta transitoria es la masa del diafragma. En general, cuanto más pequeño sea el micrófono, mejor será la respuesta de transición, al tener menos masa, responden más rápidamente.

30. ¿Para qué son los baffles? Funcionamiento de los altavoces bass réflex y cómo repercute su funcionamiento en el sonido que reproducen.

Es preciso separar la señal sonora emitida por la parte anterior de la emitida por la parte posterior, ya que las ondas generadas a cada lado del diafragma del altavoz están desfasadas 180º, y cuando se encuentran tienden a anularse entre sí.

Para separarlas se usa el baffle. El efecto que produce la pantalla acústica al aislar las dos ondas emitidas por el altavoz en sus caras anterior y posterior se conoce con el nombre inglés de baffle. Son las pantallas o cajas acústicas que alojan en su interior los altavoces y filtros utilizados en HI-FI.

Recinto o baffle de reflexión de graves (Bass-reflex): El sistema Bass-reflex es una variante del recinto cerrado al que se le ha practicado un orificio en su parte anterior por el que sale la señal producida por la parte posterior del cono buscando aprovechar la radiación posterior del altavoz para recuperar las ondas perdidas en baja frecuencia por el efecto de la caja. El objetivo es corregir el pico de resonancia del altavoz y extender la zona de reproducción de las frecuencias bajas más allá de lo que se conseguiría con una caja cerrada de las mismas dimensiones. Basa su principio de funcionamiento en la resonancia mecánica..

31. ¿Qué son ondas estacionarias?

Un efecto significativo de las superficies sólidas que actúan como límite es la formación de los que denomina ondas estacionarias. La onda del sonido reflejada se combina con las ondas consecuentes. Donde los puntos de mayor presión coinciden, se combinan y se refuerzan unas a otras. Los puntos de menos presión también se combinan.

El resultado es un patrón estacionario en el aire, consistente en zonas de menor presión (llamadas nudos o nodos) alternando con zonas de alta presión (llamadas antinodos o vientres). Este fenómeno se conoce como onda estacionaria.

32. Enumera los diferentes tipos de filtros. Diferencia entre pasivos y activos. Esquemas.

Tipos:

– De paso alto

– De paso bajo

– De pasa banda

– De elimina banda

Filtro pasivo: es aquel constituido únicamente por componentes pasivos como condensadores, resistencias y bobinas.

Filtro activos: es aquel que puede presentar ganancia en toda o parte de la señal de salida respecto de la entrada. En su composición se combinan elementos pasivos y activos, siendo frecuente el uso de amplificadores operacionales que permiten obtener resonancia y un elevado factor Q sin el empleo de bobinas.

33. ¿A qué se denomina respuesta de frecuencia de un procesador de sonido? Métodos básicos de especificación (tolerancia y límites).

La respuesta de frecuencia de un aparato describe la relación entre la entrada y la salida del aparato con respecto a la frecuencia y la amplitud de la señal. La respuesta de frecuencia describe la gama utilizable de frecuencias que el aparato pasará desde la entrada hasta la salida.

Métodos básicos de especificación:

– Respuesta de frecuencia: 30Hz a 18kHz, +/- 3dB

+/- 3dB recibe el nombre de tolerancia de la especificación. La tolerancia nos dice cual es la desviación máxima en el nivel de salida que podemos esperar sobre la gama establecida si el nivel del entrada es el mismo en todas las frecuencias.

Algunos aparatos de audio muestran una respuesta de frecuencia extraordinariamente plana. En tales casos, los límites de respuesta de frecuencia se consideran los puntos en los que la salida de la unidad está 3dB por debajo del nivel medio de referencia.

Si la respuesta de frecuencia del aparato excede con mucho la gama total de audición humana (20Hz a 20.000kHz), la respuesta de frecuencia puede ser especificada indicando simplemente la desviación total de la respuesta dentro del ámbito de audición

13. ¿A qué se denomina gama dinámica de un sistema de sonido? ¿Cuáles son los niveles que habitualmente se establecen de modo genérico para la señal de un sistema?

La diferencia en decibelios entre la porción más fuerte y más suave de un programa es conocida como gama dinámica o rango dinámico. A veces la parte más suave del programa se pierde en el ruido y entonces la gama dinámica es la diferencia entre la porción más fuerte y el ruido.

La gama dinámica también se aplica a los sistemas de sonido. Cada sistema de sonido tiene un ruido inherente que el ruido electrónico residual del sistema. La gama dinámica de un sistema de sonido es igual a la diferencia entre las cumbres del nivel de salida y el ruido electroacústico.

34. Servo Tracking.

El servo de tracking es el encargado de mantener el haz láser en la espiral del disco que tiene la información. Recibe información de la pérdida de seguimiento mediante los fotodiodos de proyección lateral E y F conectados a los terminales 10 y 11 de EB01 y proporciona una tensión de corrección que se aplica al actuador para que la lente del captador se desplace en sentido este-oeste.

35. Codificación EFM

Codificación EFM (Eight to Fourteen Modulation)

En audio digital se denomina palabra a una muestra compuesta por un grupo de 16 bits procedentes del codificador de corrección de error o de la unidad codificadora de control y presentación. A los subgrupos que salen de dividir una palabra en dos partes iguales (8 bits) los llamaremos símbolos.

Para corregir las deficiencias que todavía persisten en la modulación NRZI, antes de efectuar la modulación digital, a la secuencia binaria de una muestra cuantificada se la convierte a otra secuencia, también binaria. Con ello cada símbolo de ocho bits es convertido a una secuencia única de 14 bits, acorde a una tabla de codificación preestablecida. Así se asegura que el sincronismo del reloj de bits pueda ser regenerado a partir de los datos. A esta secuencia de 14 bits la seguiremos denominando símbolo.

Tienen que limitarse las frecuencias de los niveles de voltaje después de que realice la modulación digital NRZI. Por esta razón, los símbolos de 14 bits deberán cumplir la regla llamada regla de dos a diez:

– El número de ceros contiguos no debe ser mayor de 10 entre dos unos.

– El número de ceros contiguos no debe ser menos de 2 entre dos unos.

– No está permitida la existencia de unos contiguos.

Así se evitan frecuencias excesivamente bajas que no son apropiadas para el medio de grabación después de la modulación digital, y de frecuencias excesivamente altas. Y es necesaria para la recuperación del sincronismo de lectura.

Al final de cada símbolo de 14 bits se han agregado 3 bits, llamados de acoplamiento o de fusión que tienen por objeto mantener la regla de 10 a 2 al unirse los dos símbolos.

La combinación establecida para introducir estos bits de acoplamiento depende del símbolo de 14 bits que exista con anterioridad o posterioridad a él. A la señal de voltaje que se produce al final de este proceso se la conoce como señal EFM-NRZI o simplemente señal EFM.

La palabra pits se utiliza con frecuencia para referirse a las depresiones físicas entre las zonas de espejo y las protuberancias grabadas sobre la superficie del disco.