Definición, teoría basada en la práctica, diseño, cálculo de potencia y muchos tips y recomendaciones necesarios para lograr un buen amplificador de sonido.
Preamplificación
Las señales producidas por una fuente de sonido, como un micrófono, guitarra eléctrica, tornamesa, etc, son muy débiles, como para ser reproducidas por una planta de sonido. Por tanto es fundamental que en la cadena de audio, se utilice un Preamplificador que se encargará de elevar la señal; actuando sobre la tensión de la señal de entrada, ajustándola a un nivel lo suficientemente alto, como para que excitar el amplificador. Para que la señal salga del preamplificador, deberá haber alcanzado el nivel de línea, que es un estándar propuesto en los cero decibelios (0dB).
Otra de las grandes cualidades de usar un Preamplificador es que por lo general vienen con un ecualizador de al menos dos bandas. A esto se le llama tonos. Los tonos permiten ecualizar las frecuencias al gusto del escucha, realzando las frecuencias que considere más agradables al oído. Por ejemplo el preamplificador que observamos en la foto tiene un ecualizador de tres tonos; Bajos, Medios y Altos. Además trae una entrada de micrófono y otra de línea, donde conectaremos el reproductor de sonido. Esto hace más versátil nuestro amplificador.
El preamplificador toma las distintas señales de audio, provenientes de diversas fuentes de sonido (cada fuente de audio tiene un voltaje de salida diferente), para de esta forma unificar su tensión eléctrica, y así, una vez igualada, enviarla a la siguiente etapa, llamada planta o potencia de sonido.
La relación entre el nivel de salida y el nivel de entrada, se conoce con el nombre de Ganancia. Así, la ganancia expresada en decibelios, indica el nivel de amplificación de una señal.
La etapa de ecualización que permite, además de regular la tensión de salida, modular las frecuencias, esto se requiere en el caso de las videorockolas, ya que su música está comprimida en formato Mp3, que presenta una pérdida de frecuencias bajas y altas, las cuales se pueden recuperar, mediante el ecualizador. Esta ecualización no se usa en los equipos de alta fidelidad o Hi Fi, ya que distorsionan la señal original. De esta manera se pierde la mezcla realizada por el ingeniero de sonido, quitándole la identidad sonora a la canción ejecutada.
Planta de sonido o etapa de potencia
La etapa de potencia es básicamente el circuito amplificador sin ningún aditamento. El amplificador recibe la señal que le envía el preamplificador y le suma un voltaje y una corriente, agrandando la señal original de manera notable. La señal es elevada a una potencia lo suficientemente fuerte, como para ser reproducida por los parlantes. Este tratamiento se efectúa en varias etapas usando transistores, válvulas, circuitos integrados o la combinación de varios de estos.
El diseño de amplificadores o etapas de potencia es muy variado. Sin embargo se puede identificar fácilmente si un amplificador es de uso casero, de estudio o Hi Fi, o de uso en espacios grandes.
Por lo general los amplificadores caseros usan integrados y no son de potencias muy elevadas. Los amplificadores Hi Fi pueden usar integrados híbridos tales como los STK de sanyo e incluso los hay con válvulas de vacío.
En cambio los amplificadores de potencia tienen gran cantidad de transistores que los hacen robustos y resistentes a grandes voltajes y bajas impedancias.
Un amplificador trae su entrada de señal por lo general con un conector RCA hembra, en el que se inserta el cable proveniente de la fuente de señal. Cuando el amplificador es de uso comercial, trae una gran cantidad de entradas, unas para señales provenientes de reproductores de sonido y otras para micrófonos. En el caso de la videorockola, la señal proviene de la tarjeta de sonido del computador y sale por un jack de 1/8. Esta es transportada por un cable y llega al amplificador en conectores del tipo RCA macho. El amplificador también incluye los conectores de salida a los que se conectan los parlantes.
COMO ESCOGER UN AMPLIFICADOR DE POTENCIA
El primer paso es cuantificar la dimensión del lugar que queremos ambientar, y la acústica que posee. Hay que tener en cuenta la clase de muebles como: alfombras, cojines, tapizados o en general objetos que amortigüen o absorban el sonido. Si el sitio es cerrado está construido en materiales duros, sus paredes, su techo, son indicadores de que la acústica es favorable.
Una acústica desfavorable sería un espacio a cielo abierto, paredes de materiales blandos, elementos que obligarían a usar una mayor y más costosa potencia.
La especificación más importante de un amplificador es la POTENCIA EFECTIVA, REAL, también conocida como (potencia RMS); aunque inexacto porque la potencia RMS no tiene significado físico. Al evaluar este parámetro se tiene una idea de que tan “fuerte” suena el amplificador. Comercialmente se suelen especificar en otro tipo de potencias, como potencia musical, (P.M.P.O), y otras medidas, pero en general la que se debe tener en cuenta, es la potencia real.
Si el amplificador va a trabajar en exteriores, por ejemplo: en terrazas, parques, etc. La potencia real requerida debe superar los 300W. Para espacios interiores, no muy amplios y con buena acústica pueden ser suficientes 100W reales.
Una forma intuitiva de saber si el amplificador es verdaderamente potente, es mirar el tamaño del Transformador de la fuente de alimentación, por lo regular es pesado, grande y construido con alambre grueso, para así lograr buenas cifras de potencia efectiva. Claro está que esto no es una medición muy precisa. Una cosa es la potencia disponible y otra la que entrega el amplificador. Esto quiere decir que podemos encontrar amplificadores con transformadores grandes y con potencia media. Además también hay tipos de transformadores que son pequeños y potentes, como por ejemplo los transformadores toroidales o los transformadores de ferrita. El transformador toroidal es un transformador de alta eficiencia, de forma anular o circular, plano y compacto. Otros amplificadores operan con fuente conmutada. Si la fuente es conmutada o swichada, emplea transformadores de ferrita, que operan en altas frecuencias, son ligeros y reducidos en tamaño.
Realmente si queremos saber la potencia real (RMS) de un amplificador, lo mejor es tomar un Multímetro y colocarlo en la escala de voltaje alterno (AC). Luego colocamos a sonar el amplificador en el más alto volumen posible, antes de tener distorsión. Entonces medimos la salida, donde se encuentra conectado el parlante. El resultado de esta medición lo elevamos al cuadrado y luego lo dividimos por la impedancia del parlante conectado. A este resultado le restamos el 20% y obtenemos la potencia real del amplificador.
Más adelante explicaremos con más detalle como medir la potencia de un amplificador.