Uno de los equipos más atractivos para los montadores electrónicos son el amplificador de audio o los amplificadores de potencia de audio. Muchos vatios para la mayoría significa el mejor sonido, y el amplificador debe ser lo más grande posible ", habiendo quienes no se contentan con menos de 200 watts aunque nunca usen esta potencia. Vea en este artículo cuál es realmente un amplificador y como hacer la elección en el momento del montaje. En él mostramos un poco de los amplificadores de audio lineales o analógicos.
¿Qué es un amplificador de audio?
Incluso los practicantes veteranos de electrónica paran un poco para responder a esta pregunta.
En realidad, sabemos que necesitamos un amplificador, si queremos reproducir cualquier tipo de sonido en un altavoz, pero la mayoría de la gente no sabe realmente cómo el amplificador lo hace y cómo se interpretan sus características.
Nuestro propósito en este artículo es mostrar al lector que la elección de un amplificador para comprar o montar no se basa sólo en su potencia, sino también en otras características igualmente como su respuesta, su sensibilidad y el tipo de servicio que debe prestar.
Este artículo también será útil para orientar al lector en la elección del amplificador que debe montar para un determinado proyecto.
¿Qué es un amplificador?
Las señales de micrófono, la salida de un CD-player, un captador de guitarra o incluso un sintonizador de FM son muy débiles para excitar un altavoz, ya que no suministran más de algunos miliwatts (milésimas de vatio y no se oye ningún sonido.
Necesitamos entonces un amplificador de audio para realizar esta tarea de aumentar la potencia de la señal y excitar el altavoz.
El amplificador de audio o el amplificador de potencia de audio se intercalan entre el aparato que proporciona la señal y el altavoz, como se muestra en la figura 1.
Los amplificadores tienen como primera especificación el número de canales.
Si la fuente es monofónica, es decir, tenemos sólo un canal como en el caso del micrófono o aún de un captador de guitarra, necesitamos un circuito amplificador para aumentar la intensidad de la señal y aplicarlo al altavoz.
Si la fuente es estereofónica, es decir, tenemos dos canales o programas diferentes, al mismo tiempo, necesitamos un amplificador con dos canales, es decir, dos circuitos in dependientes de amplificación, conforme la figura 2.
Lo que diferencia el amplificador estéreo del amplificador 'monofónico es que el primero tiene dos entradas y dos salidas (al menos) independientes.
Un amplificador monofónico puede tener dos salidas para dos cajas separadas, pero no dará el efecto estereofónico (separación de canales) porque las dos cajas están conectadas en la salida del mismo circuito.
En la figura 3 tenemos un ejemplo de amplificador con dos altavoces que no son estéreo.
Un amplificador estéreo y doble, ya que tenemos dos circuitos amplificadores independientes.
Dependiendo del grado de sofisticación del amplificador, puede ofrecer características internas adicionales como, por ejemplo, el control de tono.
Este control puede ser simplemente un potenciómetro que atenúa los agudos, conectado en paralelo con la entrada, conforme la figura 4.
Pero, también puede ser un circuito de ecualización más elaborado como el Baxandall, con dos potenciómetros separados, uno para graves y otro para agudos, como muestra la figura 5.
Si los amplificadores van a trabajar con señales muy débiles como, por ejemplo, las cápsulas de tocadiscos, con micrófonos sensibles o como captadores de guitarra y de guitarra, incluso su señal no es suficiente para excitar el amplificador y no tenemos buena potencia en la salida.
Con una señal insuficiente en la entrada, el amplificador no puede dar la máxima potencia de salida y el sonido sale con intensidad reducida, incluso abriendo todo el volumen.
En los casos en que esto ocurre, significa que necesitamos un amplificador adicional para excitar el amplificador final.
Este amplificador consiste en un circuito especial denominado "preamplificador" que en realidad aumenta la tensión en la señal de entrada y no propiamente su potencia, como sugiere la figura 6.
Para cada tipo de aplicación existe un preamplificador apropiado.
Sus características dependerá del tipo de señal que el dispositivo que vamos a usar proporciona y el tipo de señal.
Así que si el primer amplificador proporciona 10 watts y el segundo 100, el primero sólo entregará, digamos, 0,1 watt para el segundo ser excitado.
Un problema que frecuentemente es traído por los lectores se refiere a la conexión de diversos amplificadores de potencia "en serie", como muestra la figura 7.
No se hace este tipo de conexión, pues en la salida del primero obtenemos
mucho más potencia de lo que necesitamos para excitar el segundo.
Para utilizar dos amplificadores el mejor procedimiento es la conexión en el eslabón con un distribuidor de señales, como muestra la figura 8.
En este caso, cada amplificador recibe la señal de mejor manera que necesita ser excitado convenientemente y proporciona su potencia total a una caja o altavoz separado.
Este es el procedimiento utilizado cuando se desea gran potencia de sonido, en la sonorización de grandes ambientes como estadios, shows, etc.
Tenemos entonces un conjunto de amplificadores potentes (unidades de 100 a 1000 watts) que son alimentados por un distribuidor de señales, como se muestra en la figura 9.
Estas unidades alimentan a su vez, cajas o altavoces separados.
CARACTERÍSTICAS DE LOS AMPLIFICADORES
La potencia de un amplificador indica cuánto de energía puede convertir en sonido en un altavoz.
En términos prácticos la potencia medida en vatios indica la intensidad del sonido que podemos obtener.
La potencia real es un valor dado en vatios RMS (tamaño promedio cuadrático) y corresponde a la potencia media con la que se reproduce una señal.
Sin embargo para especificar la potencia en términos de música que posee picos de intensidades más elevadas cuya forma de onda no es senoidal, es común la especificación vatios IHF (potencia musical).
El valor IHF para un mismo amplificador es mayor que el valor RMS, lo que puede causar algún tipo de confusión, pero es importante recordar que la potencia real es un valor menor que el IHF como sugiere la figura 10.
Otra información importante para la instalación de los altavoces es la impedancia y la salida.
Normalmente los valores encontrados entre 2 y 16 ohms.
¿Qué significa eso?
Analizando el folleto de características de un amplificador el lector percibirá que la potencia que entrega a un altavoz depende de la impedancia y que para los valores mayores de esta impedancia la potencia es menor.
Así, un amplificador con salida de 4 ohms entregará menos potencia a un sistema de altavoces de 8 ohms, como muestra la figura 11.
Esta información nos permite elegir el modo y el tipo de conexión a los altavoces.
Lo importante en este valor es que el conjunto de altavoces nunca tiene impedancia menor que la salida del amplificador.
Si conectamos dos altavoces de 4 ohms en paralelo, esto significa 2 ohms, y en la salida de un amplificador de 4 ohms, tendremos una sobrecarga del circuito que puede causar la quema de componentes (figura 12).
Los amplificadores poseen la especificación de su impedancia de entrada y sensibilidad de entrada.
Un amplificador común, sin etapas de preamplificación y de buena potencia, tiene una sensibilidad de entrada de 1 Vpp (1 volt pico a pico).
Esto significa que si un dispositivo cualquiera, por ejemplo, un micrófono no proporciona una señal de entrada de esta intensidad, el amplificador no será debidamente excitado y no conseguiremos la máxima potencia de salida.
Los valores más comunes de sensibilidad son de 300 mV y 1 V, pero podemos encontrar valores intermedios.
Con el uso del preamplificador pasamos a tener sensibilidades mayores que permiten la operación con otros tipos de fuente.
Por ejemplo, la entrada para cápsula a cristal o AUX tiene una sensibilidad típica de 500 mV; la entrada de sintonizador tiene una sensibilidad de 200 mV; la entrada de la sonda magnética tiene una sensibilidad de 7 mV.
Vea que si aplicamos una señal excesiva en una de estas entradas usando incorrectamente el resultado será distorsión.
Una señal de 100 mV en la entrada de 7 mV, por ejemplo, causa problemas de distorsión.
La impedancia de las entradas indica de qué modo debemos hacer el acoplamiento de la fuente de señal.
Para una mejor transferencia de la señal, la impedancia de la fuente de señal debe ser igual a la de la entrada utilizada.
CÓMO ELEGIR
Antes de elegir un amplificador, el lector debe responder a las siguientes preguntas:
a) ¿Cuántos watts necesito para mi aplicación?
Normalmente menos de 1 watt va a ser suficiente si usted desea utilizar el amplificador en un radito de mesa, en una aplicación experimental o con multimedia de fuente.
Si va a usar el aparato con un volumen promedio en su habitación, sonido personal o con auriculares, de 1 a 10 watts serán más que suficientes.
Si va a sonorizar una habitación y, eventualmente, necesitar mayor potencia, de 10 a 50 watts serán suficientes.
Sólo si su habitación es demasiado grande o si usted es sonorizar un lugar más grande es que se necesitarán más de 50 watts.
b) ¿Cuál es la impedancia de salida?
Esto dependerá de los altavoces usados.
Si desea comprar un amplificador ya con los altavoces incluidos, cuide sólo para que estén "casados" con el aparato.
No es interesante utilizar cajas de un sistema de sonido, con otro sistema de sonido, pues puede que no haya el matrimonio ideal de características.
Las entradas disponibles dependerán de lo que pretendo conectar en el amplificador.
Debo saber qué sensibilidad e impedancia serán necesarias para q y la fuente de señal usada pueda ser conectada al amplificador sin la necesidad de un preamplificador externo.
Y claro que pueden existir casos en que eso no es posible, pero debemos evitar, pues sería un aparato más en el sistema.
d) La aplicación deseada requiere calidad de reproducción?
Si vamos a usar el aparato en montajes experimentales o en una sonorización de un gran ambiente, la calidad de sonido eventualmente no es el elemento más importante.
Sin embargo, para un oído exigente, en una escucha ambiente la calidad de reproducción es importante.
El amplificador elegido debe tener una respuesta plana de frecuencia por encima de 20 kHz y debe tener una tasa de distorsión baja (menos del 1% para la mayoría de los casos).
Respondiendo a estas preguntas el lector estará apto para elegir el diseño ideal del amplificador para su aplicación o comprar ya listo.