jueves, 21 de mayo de 2015

Diseño de una instalación electroacústica centralizada para un club EGi

INTRODUCCION.


En el siguiente trabajo se realiza el diseño de una instalación electroacústica centralizada para un club que requiere sonorización tanto en recintos cerrados como en espacios abiertos. Sobre el plano se representa un lugar público en este caso un club deportivo.

Para  el  desarrollo  de  este  trabajo  se  analizaron     varios  sistemas  de sonorización tanto para espacios cerrados como para lugares al aire libre. Se escogió el más conveniente en el cual se describen las herramientas con las que cuenta el sistema, además de la ubicación del sistema de sonorización en el plano del club.

Es muy importante el análisis de los sistemas de sonorización para escoger el más apropiado para cualquier recinto. Lo que nos permitirá el correcto diseño y aplicación del plano sonoro.




Desarrollo de la Práctica.
Después de analizar varios sistemas de sonorización tanto para espacios cerrados como para espacios abiertos, y teniendo en cuenta los objetivos funcionales del mismo ya que se usará tanto para la reproducción de música como para la comunicación con los visitantes y empleados en las distintas zonas.

Considero que el sistemas más oportuno para la sonorización del club propuesto para este trabajo y cuyo diseño proporcionado se encuentra inserto en este documento (Fig 1.1); es el sistema de sonorización industrial Centralizada MILENIUM Desarrollado por la EGi; Este sistema de Sonorización consiste en una gama de sonorización, y megafonía para dos cinco zonas: Canchas, comedor + parqueadero, baños, local 1 y local 2.
A través de este sistema es posible la sonorización de las cinco zonas mencionadas, mediante el uso de diferentes altavoces especializados tanto para espacios cerrados (corto alcance) Como para espacios abiertos y que puede ser controlado desde un solo punto de control y distribuido mediante preamplificadores para cada zona.
A Continuación analizaremos las herramientas con las que cuenta el sistema y acto seguido procederemos a ubicar las mismas en el plano dispuesto para la sonorización.
Para lograr los objetivos el sistema cuenta con las siguientes herramientas.

1.                  Fuente de alimentación de 120 W 1315: Esta fuente de alimentación puede alimentar hasta 7 aparatos que funcionen a 15 voltios y consuman entre todos, un máximo de 120 W (8A) Las principales características y conectores se encuentran presentes en la siguiente imagen.


La única desventaja de esta fuente de alimentación es que funciona con 230 voltios de entrada por lo que se requiere un circuito aparte para corriente a 240v y habrá que solicitar el servicio a la empresa de electricidad.

2.                  CPU de Control Digital. Es la unidad central de proceso que controla la instalación, en ella se conectan los demás preamplificadores.

3.                  La Consola de Control 1202 (Digital): Esta consola permite el control de todas las funciones del sistema a través de una interfaz Digital LCD y además contiene un micrófono integrado para las locuciones a la audiencia o las intercomunicaciones. Se conecta con la CPU de Control digital a través de un conector RJ 45 de tipo Telefónico.

4.                  Intercomunicador 1203: Este pequeño aparato es usado para las intercomunicaciones con el centro de control, en este caso específico, para comunicarse entre la cocina y el centro de control. Cuenta con un micrófono interno incorporado o la posibilidad de integrarle uno externo.


5.                  Amplificador de 20W para una zona con control digital. Este amplificador puede gobernar hasta 32 altavoces con una potencia total de 20W; 4Ω.


El número de altavoces por amplificador se puede definir según la siguiente tabla.

 



6.                  Altavoces. Canchas, comedor + parqueadero, baños, local 1 y local 2.

G14A. Son amplificadores para espacios cerrados especializados para los techos, en este caso utilizaremos de 16 y 32 Ohmios.


TR7: Son amplificadores de largo alcance, para espacios abiertos, los utilizaremos para las locuciones las canchas.    En este caso utilizaremos de 8 ohmios.






Proyector de sonido 0604.02. Son altavoces especializados para espacios abiertos en este caso de 16 Ohmios.







Nota. El funcionamiento detallado de cada una de estas herramientas se encuentra explicado con detalles en el MANUAL TECNICO MILENIUM – (ver Referencias Bibliográficas).


Distribución por zonas. Cada una de las zonas está identificada con un color tanto el en plano ya sonorizado como con un resaltador en el texto correspondiente.

Zona 1 la utilizaremos para la distribucion del sonido en el local 1, por lo tanto vamos a utilizar 4 altavoces G14A de 16Ω conectados a un amplificador de 20 Watts. (uno de los altavoces puede ir en el baño)
Zona 2 la utilizaremos para la distribucion del sonido en el local 2, por lo tanto vamos a utilizar 4 altavoces G14A de 16Ω conectados a un amplificador de 20 Watts. (uno de los altavoces puede ir en el baño)
Zona 3 la utilizaremos para la distribucion del sonido en el comedor, el bar y el parqueadero, por lo tanto vamos a utilizar 8 altavoces  G14A de 32Ω conectados a un amplificador de 20 Watts.
Zona 4 la utilizaremos para la distribucion del sonido los baños, el bar y el parqueadero, por lo tanto vamos a utilizar 4 altavoces  G14A de 16Ω conectados a un amplificador de 20 Watts.
Zona 5. la utilizaremos para la distribucion del sonido (locusiones) en las canchas, por lo tanto vamos a utilizar 2 altavoces  TR7 de 8Ω conectados a un amplificador de 20 Watts.
Zona 6 la utilizaremos para la distribucion del sonido en las graderias y las canchas (música), por lo tanto vamos a utilizar 4 Proyectores de sonido 0604.02 de 16Ω conectados a un amplificador de 20 Watts.

En definitiva, Nuestro Bar con nuestro sistema de sonorizacion quedaria de la siguiente manera.

Cada una de las zonas esta representada por un color cuyos detalles de sonorizacion se encuentran descritos en la pagina anterior.
A demás Tambien esta presente un reproductor de musica conectado a la cpu de control. Y un intercomunicador para la comunicación entre la fuente de control y la porteria.

Rack. Aquí se encuentran presentes la fuente de alimentacion, la cpu de control y los 7 amplificadores para cada zona y es auqui donde se realizan todas las conecciones.
Realizar y presentar todos los cálculos correspondientes al diseño de la instalación.
Cada uno de los diferentes elementos usados en este sistema de sonorización ya se encuentran descritos anteriormente sin embargo anexaremos para las voces un micrófono dinámico con conexión XLR.
Micrófono Shure PG58: Ha sido diseñado especialmente para aplicaciones vocales y su público objetivo principal son los cantantes solistas o de acompañamiento semi-profesional con una cierta experiencia en actuaciones en directo.
Calculo de Impedancias
Aunque el cálculo de los altavoces ya se encuentra descrito y especificado anteriormente, a continuación se relacionan en detalle los cálculos matemáticos necesarios para este sistema.
Ya que todos los amplificadores para cada zona tienen la misma potencia de 20W; 4Ω. Haremos los cálculos siempre para un amplificador de dicha potencia e impedancia total pero variando su número de altavoces e impedancias respectivas.
Todas las conexiones de los altavoces se han realizado en paralelo, por lo tanto…
·                    Para las zonas 1, 2, 4 y 6 que tienen 4 altavoces de 16Ω tenemos.
Como todos los altavoces tienen la misma impedancia utilizamos la siguiente fórmula.


Es decir, que la impedancia total es igual a la impedancia de uno de los altavoces sobre el número de altavoces.

En cada una de estas zonas tenemos una resistencia de 4Ω.
·                    Para la Zona 3 que tiene 8 altavoces de 32Ω tenemos.
Como todos los altavoces tienen la misma impedancia utilizamos la siguiente fórmula.
Es decir, que la impedancia total es igual a la impedancia de uno de los altavoces sobre el número de altavoces.

En esta zona tenemos una resistencia de 4Ω.

·                    Para la Zona 5 que tiene 2 altavoces de 8Ω tenemos.
Como todos los altavoces tienen la misma impedancia utilizamos la siguiente fórmula.

Es decir, que la impedancia total es igual a la impedancia de uno de los altavoces sobre el número de altavoces.

En esta zona tenemos una resistencia de 4Ω.

Nota. Puedo decir sin lugar a dudas que en este sistema de sonorización están perfectamente calculadas las impedancias, por lo tanto si el sistema es alterado adicionando altavoces o cambiando sus conexiones, se podría ver gravemente afectado.






·                     
Enfermedades auditivas que afectan a ser humano y que deterioren su capacidad auditiva.
HIPOACÚSIA
Existen dos tipos: Conductiva o de transmisión y Neurosensorial o de percepción.
Se pueden presentar ambas enfermedades a la vez (Hipoacusia Mixta)
Es una disminución de la capacidad auditiva.
Se caracteriza por tres factores:
·                    La intensidad (leve o moderada)
·                    La lateralidad (uni o bilateral)
·                    La precocidad (edad o aparación)
Algunas variantes típicas de esta enfermedad se conocen por términos más comunes.
·                    La cofosis: (hipoacúsia completa, uni o bilateral)
·                    La sordera: (hipoacúsia completa biltarela)
Causas:
Conductiva o de transmisión: Tapones de cerumen, perforaciones timpánicas, lesiones en los huesecillos del oído medio. Las ondas sonoras, al encontrar un obstáculo para llegar al oído interno, buscan un camino alternativo: VIBRACIÓN ÓSEA (vía ósea, en lugar de vía aérea) a través del cráneo. La sensación sonora en este caso será igual, aunque con menor intensidad, y alcanza ambos oídos internos prácticamente con la misma intensidad, dando igual por el lado del cráneo por el que se aplique.
Neurosensorial o de percepción: En este caso el sonido llega hasta el órgano de Corti perfectamente, y el problema se encuentra en el oído interno.
Existen dos tipos:
1.                  Cocleares: Las células ciliadas internas responden a la gama de sonidos de 60 a 100 dB, y las externas, de 0 a 100 dB. Si las externas están dañadas (son las más sensibles a las lesiones), sólo quedan las internas, que recorren el mismo camino en sólo 40 dB. Pasan de no oir a que les moleste el sonido, sin punto intermedio. Un ejemplo: La enfermedad de Ménière.
2.                  Retrococleares: No tiene reclutamiento: aunque la ausencia del mismo no asegure que sea retrococlear (no todas las cocleares tienen reclutamiento positivo).
Inteligibilidad verbal desproporcionadamente mala en relación con los umbrales de audición para tonos puros (ante una audiometría tonal los resultados son bastante aceptables, no siendo así ante una audiometría verbal).
Adaptabilidad auditiva: conforme aumenta el tiempo de exposición a un sonido continuo, disminuye la sensación de sonoridad.
Un ejemplo típico de hipoacúsia neurosensorial retrococlear es la que se produce en los tumores del nervio coclear, el más frecuente de los cuales es el neurinoma del acústico o neurinoma del VIII par.
Tratamiento
Este tipo de problemas auditivos tienen, en general, solución. Según la causa que provoque la falta de audición, la solución será diferente. Si lo que ocurre es que existe un tapón de cerumen, éste se quitará sin más; otros casos más complejos requieren intervención quirúrgica; cuando no es posible ninguna de estas soluciones, se provee al enfermo de un aparato amplificador, que elevará el nivel de intensidad sonora que llega al oído interno.
Un ejemplo típico de hipoacúsia de conducción es la otoesclerosis. Se caracteriza por la existencia de una fijación entre la platina del estribo y la ventana oval (es decir, se produce un "soldamiento" entre el estribo y la ventana oval, perdiendo así la cadena osicular toda su movilidad). La solución puede ser quirúrgica o protésica; en el primer caso, se extirpa el estribo y se sustituye por una prótesis de plástico o alambre que vaya desde el yunque hasta la ventana oval, recobrándose así la movilidad en el sistema de transmisión y una audición prácticamente normal.
Alteraciones Psicoacusticas. Baja autoestima, limitaciones de comunicación en lugares con ruido. Al tener baja inteligibilidad es posible que el paciente quiera aumentar los niveles de presión sonora para poder escuchar bien, lo que puede dar origen a una nueva enfermedad de perdida de la audición permanente y constantes dolores de cabeza.
HIPERACUSIA
Es el trastorno caracterizado por la presencia de una audición superior a la normal, aunque no existe como tal, pues es común que haya personas con más agudeza auditiva que otras.
Sin embargo, existe un término ligado a la hiperacúsia que representa realmente una alteración, la algiacúsia, sensación dolorosa ante la presencia de un sonido cuya intensidad no alcanza el umbral del dolor en individuos normales. Es fácil asociarla con el reclutamiento positivo propio de las hipoacúsias neurosensoriales cocleares, en las que existe un descenso patológico del umbral de audición. También puede presentarse de forma temporal en las parálisis faciales con alteración del reflejo del músculo del estribo.
ACÚFENOS
También llamados tinnitus o zumbidos del oído, son percepciones sonoras que aparecen en ausencia de estímulo sonoro exterior.
Pueden ser de frecuencias agudas (pitidos) o graves (zumbidos), temporales (se suelen apreciar más por la noche, pues es menor el ruido ambiental) o permanentes, presentarse de forma aislada o acompañando a múltiples enfermedades, tanto del oído externo, medio o interno.
Tipos de Acúfenos.
1.                  Acúfenos objetivos: Pueden ser percibidos mediante auscultación por personas ajenas al paciente. Surgen como consecuencia de un fenómeno vibratorio de origen craneocervical, y en principio se deben a problemas de origen vascular y muscular. Si se logra identificar la causa y eliminarla, el acúfeno desaparece.
2.                  Acúfenos subjetivos: Sólo son percibidos por la persona que los padece. Si aparecen como síntoma acompañante de otra enfermedad otológica, su importancia queda relegada a un segundo plano, pero si aparecen como síntoma aislado, la determinación de la causa suele resultar bastante complicada (se puede asociar a trastornos circulatorios, factores metabólicos, fenómenos de tipo reflejo, causas psíquicas,...) y suelen tener difícil solución.

DIPLOACÚSIAS
Diploacúsia significa audición doble, y hace referencia a una alteración en la percepción de la frecuencia de los sonidos. Indica, por lo general, una alteración de las células ciliadas del órgano de Corti, y suele acompañar, a ciertas hipoacúsias neurosensoriales de tipo coclear. Se diferencia entre
Tipos de Diploacúsias.
1.                  Diploacúsia monoaural: Implica la audición doble por un mismo oído. Dicho oído percibe un sonido y un ruido al mismo tiempo, o bien dos sonidos de distinta frecuencia a la vez. Es muy poco frecuente.
2.                  Diploacúsia binaural: Se produce cuando un mismo sonido, presentado simultáneamente a ambos oídos, se percibe con distinta frecuencia por cada uno de ellos. Es más común que la monoaural.




PÉRDIDA DE AUDICIÓN
Aunque los efectos del ruido sobre la audición no están definidos con precisión, si existe información suficiente para el desarrollo de índices predictivos de los efectos dañinos del ruido del ruido sobre la sensibilidad auditiva.
Se denomina desplazamiento del umbral a la diferencia entre los niveles (medidos en decibelios) del umbral de audición medidos antes y después de la exposición al ruido. Si este desplazamiento es reversible (si el oído se recupera completamente después de la exposición al ruido, de modo que el desplazamiento del umbral se reduce a cero), se dice que es transitorio o temporal; en caso contrario, el desplazamiento es permanente.
Tipos de pérdida auditiva y tratamientos.
Muchas personas pueden tratar su pérdida auditiva con audífonos tradicionales, mientras que otros grados de pérdida auditiva pueden requerir tratamientos más avanzados. Los siguientes datos lo orientarán para determinar el tratamiento más adecuado para su caso.


El Problema
Posibles Causas
Grado y Síntomas
Opciones de Tratamiento
Las estructuras del oído externo o medio, tales como la membrana timpánica y/o los 3 huesecillos del oído medio, no funcionan correctamente.
Condiciones asociadas con problemas del oído medio, tal como infecciones del oído medio, u otosclerosis.
Lesiones que ocasionen daños a los huesos del oído medio.
Defectos congénitos.
Puede tener una pérdida auditiva de ligera a moderadamente grave.
Las voces pueden parecer más suaves; su propia voz puede sonar más fuerte (como si estuviera oyendo con los oídos tapados).
Con frecuencia se trata mediante intervención médica.
Dependiendo del grado de pérdida auditiva, puede ser tratado con prótesis auditivas o el sistema Baha®.


El Problema
Posibles Causas
Grado y Síntomas
Opciones de Tratamiento
Las estructuras localizadas en el oído interno (cóclea, sistema del nervio auditivo) no funcionan correctamente.
Herencia / genética.
Pérdida auditiva inducida por el ruido.
Lesiones en la cabeza.
Ciertos medicamentos (causan daños a las células pilosas (ciliadas) del oído interno).
Enfermedades (sarampión, paperas, meningitis, meniere).
 Proceso normal de envejecimiento.
Defectos congénitos.
Tumores en las vías nerviosas auditivas.
Puede tener una pérdida auditiva de ligera a profunda.

Los sonidos no sólo son más suaves, sino que pueden parecer amortiguados o distorsionados, lo que dificulta separar un sonido de otro (tal como las conversaciones en un entorno ruidoso).
Dependiendo del grado de pérdida auditiva, se trata con mayor frecuencia con una prótesis auditiva.
La pérdida auditiva sensorineural grave a profunda puede tratarse con un sistema de implante coclear Nucleus® Freedom.
Para el caso de una pérdida auditiva sensorineural profunda en un solo oído, a veces denominada sordera unilateral, el tratamiento puede hacerse con el sistema Baha®.


El Problema
Posibles Causas
Grado y Síntomas
Opciones de Tratamiento
Combinación de pérdidas auditivas conductivas y sensorineurales.
Una combinación de trastornos del oído externo o medio y daños a las estructuras del oído interno (cóclea), o a las vías del nervio auditivo.
Los sonidos pueden tener un volumen más bajo y ser más difíciles de comprender (distorsionados).
Puede tener un grado de pérdida auditiva de ligera a profunda.
Dependiendo del grado de pérdida auditiva, puede ser tratado con prótesis auditivas o el sistema Baha®.


El Problema
Posibles Causas
Grado y Síntomas
Opciones de Tratamiento
Una pérdida auditiva Sensorineural de grado profundo (audición mínima o nula) en un oído, mientras que el otro oído tiene una buena audición. Si el oído sano tiene una audición dentro de los límites normales, la condición se denomina sordera unilateral.
Enfermedades.
Sordera repentina (pérdida auditiva rápida de causa desconocida). Defectos congénitos.
Tumores del nervio auditivo.
Lesión en la cabeza.
Dificultad en comprender las conversaciones del lado del oído sordo, especialmente en una habitación ruidosa.
Pérdida auditiva profunda/sordera unilateral.
Incapacidad de detectar la dirección de la cual proviene un sonido.
Dependiendo del grado de pérdida auditiva, puede ser tratado con prótesis auditivas CROS o BI-CROS o con el sistema Baha®.


Conclusiones
Cada lugar en particular requiere el estudio y análisis de los diferentes sistemas de sonorización con el fin de determinar cuál es el más apropiado para dicho recinto.
Se debe conocer la finalidad del lugar a sonorizar para el correcto diseño y aplicación del plano sonoro.
Es muy importante tener en cuenta las características técnicas brindadas por el fabricante de cada aparato de audio para así hacer un uso adecuado de los aparatos teniendo en cuenta la potencia que consumen y brindan así como los cálculos de impedancia de cada parlante conectado ya sea en serie o paralelo.
El cálculo de impedancia de altavoces para sistemas de sonorización es muy importante para dar uso óptimo tanto a amplificadores como a altavoces para prevenir daños en el sistema.
El oído es la principal herramienta para estudiar, analizar y trabajar con y en pro del sonido, es por eso importante que el tecnólogo de Audio conozca sus limitaciones y los cuidados que debe tener con sus oídos, y en caso de presentarse alguna limitación conozca las causas, síntomas y tratamiento de las enfermedades auditivas a fin de prevenir y/o corregirlas a tiempo.


  
Referencias Bibliográficas.

Manual Técnico MILENIUM

Guía Trabajo final – Evaluación por Proyecto Electroacústica Aplicada a la Música UNAD

Micrófono Dinámico Shure Pg58

Calculo de impedancia de altavoces

Tipos de pérdida auditiva y tratamientos

Enfermedades auditivas – Percepción.

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