INTRODUCCIÓN
La
presente investigación se refiere al tema de Instalaciones y sus respectivas
normativas dependiendo las locaciones, la acústica y la sonorización para
lograr conseguir un acondicionamiento propicio en cada ambiente. La
organización de una serie de amplificadores y parlantes en cualquier auditorio
ya sea al aire libre o en recintos cerrados es una tarea que requiere algunos
conocimientos que son materia de estudio en el presente trabajo, ya que a través de la historia se han
desarrollado algunos sistemas. Todos
ellos tienen sus pros y sus contras, es
por eso que el principal objetivo es que el estudiante conozca estos distintos
métodos y así sea capaz de determinar qué sistema es mejor para cada caso que
se pueda presentar en su ámbito laboral.
Objetivo General
El
estudiante debe llegar a profundizar más sobre los conocimientos adquiridos en
los iniciales tres (3) capítulos de la primera unidad del módulo, para la
elaboración de una instalación electroacústica de audio para la sonorización de
un espacio arquitectónico.
Objetivos Específicos
- Reconocer
los diferentes sistemas de instalación de audio a través de circuitos en serie.
- Reconocer
los diferentes sistemas de instalación de audio a través de circuitos en
paralelos y mixtos.
- Aprender
a calcular la suma de la impedancia en circuitos con altavoces en serie, paralelos y mixtos.
- No
hay pérdidas de potencia en la instalación.
- La adaptación Amplificador-Altavoz es
perfecta y directa.
- Se instala la potencia precisa en cada
zona.
- La calidad de sonido sólo depende del
altavoz que coloquemos, ya que en toda la instalación no hay elementos que la
perturben.
- La fiabilidad de la instalación es
excelente, ya que no existen grandes concentraciones de potencia, sino muchos
pequeños amplificadores.
- El posible fallo de uno de ellos solo afecta a
una determinada zona, (a veces a un solo altavoz) y no deja fuera de servicio
la totalidad de la instalación.
- Altavoces
conectados en serie.
- Altavoces
Conectados en Paralelo
Instalaciones (Resumen):
Se
hace un estudio de los sistemas de sonorización a través de varios métodos de
instalaciones a lo largo de la historia para determinar qué sistema funciona
mejor, y cuáles son las ventajas y desventajas de estos tres principales
sistemas para sonorización tales como:
A.
Instalaciones con Amplificación (de Potencia) y Elementos de Control
centralizados.
B.
Instalaciones con Amplificación centralizada y Control distribuido.
C.
Instalaciones Modulares con Amplificación y Control distribuido y flexible.
Después
de analizar cada uno de estas instalaciones se puede apreciar claramente que
Tanto en las instalaciones con amplificación y control centralizados como en
las instalaciones con amplificación centralizada y control distribuido se
presentan algunas desventajas siendo la más visible que se desperdician grandes
cantidades de potencia transportándola a lo largo de toda la instalación y
disipándola en los atenuadores; partiendo de esta principal desventaja se
desarrolló por EGi el concepto de
instalación modular, dando origen al sistema de
INSTALACIONES MODULARES CON AMPLIFICACION Y CONTROL DISTRIBUIDO. Cuyo
principal objetivo es generar la cantidad de potencia solo en los lugares en
los que es necesario en cada altavoz o grupo de altavoces; Y de donde se
desprenden una serie de ventajas relacionadas en la siguiente tabla.
Los
amplificadores se colocan cerca de los Altavoces, de ese modo surgen las
siguientes ventajas.
Una gran ventaja del
sistema desarrollado por EGi es que
el procesamiento del sonido se realiza antes de su amplificación en potencia,
por lo que estos procesos requieren una potencia mínima para sistemas análogos
y puede también ser procesada de manera
electrónica y/o digital antes de que sea recibida y distribuida por los
amplificadores de potencia.
Para sistemas pequeños
no es necesario el cálculo de impedancias, pero si se deben tener en cuenta el
cálculo de las secciones del cableado y las limitaciones de algunos módulos.
Entre menor sea la
impedancia de un amplificador más fiel será el sonido y de más calidad, es por
eso que es recomendable usar cables exageradamente cortos para las conexiones
entre amplificadores y parlantes.
Los sistemas de EGi
tienen amplificadores para cada caso especial, por ejemplo columnas que tienen
recorte en cierto rango de frecuencias para así ser más precisos y ahorrar potencia
innecesaria. Por ej. Recorte de graves para sistemas donde se requiera
inteligibilidad de la palabra.
Para sistemas de audio
con altavoces de distintas impedancias y cableados extensos es necesario
calcular la impedancia de carga de cada amplificador, teniendo en cuenta la ley
de Ohm para así optimizar el sistema al máximo.
Los altavoces pueden
ser distribuidos a través de dos tipos de conexiones: En Serie y Paralelo.
Si se conserva la
polaridad de los altavoces conectados, la impedancia total se calcula con una
suma de sus resistencias, y si los altavoces poseen igual impedancia, estos se
reparten la potencia disipada por el amplificador en partes iguales; si poseen distintas
impedancias el cálculo de la potencia en cada altavoz se hallara despejando la
formula.
El principal
inconveniente de la conexión serie consiste en que la avería de uno de los
altavoces afecta a todos.
Este sistema es más
recomendado. Si los altavoces tienen la misma impedancia, la impedancia total
se calcula tomando el valor de una de las impedancias y dividiéndola entre el
número de altavoces, pero si por el contrario los altavoces poseen impedancias
distintas se debe despejar la formula.
N altavoces.
Nota: También es necesario conservar la
polaridad de los altavoces porque de lo contrario se obtiene un sonido hueco y
sin graves.
Para las conexiones
serie-paralelo, se calculan las impedancias primero en serie para luego con los
resultados calcularlas como si estos resultados estuviesen en paralelo
utilizando las formulas respectivas para cada tipo de conexión.
AMPLIFICACIÓN Y CONTROL CENTRALIZADO
Una única área o zona a sonorizar:
La característica de este tipo de instalación es por
ser una instalación sencilla, con la particularidad que cada uno de los
altavoces deben ser iguales y colocados en idénticas condiciones acústicas,
sobre todo se utiliza la conexión serie-paralelo, se requiere un cálculo
cuidadoso de la sección de los conductores que llevan la potencia de audio a
los altavoces, para evitar pérdidas y alteraciones en las frecuencias.
Es importante
resaltar que para una única área o zona a sonorizar, es necesario una
fuente, control y amplificación, y los difusores que se encargan de repartir el
sonido a la zona deseada.
Dependiendo la impedancia de los difusores y la
colocación de los mismos para sonorizar un espacio o una zona específica hay
que tener claro las diferentes conexiones que hay, serie, paralelo, o
serie-paralelo.
Teniendo presente lo anterior en una conexión en
serie el resultado final será las sumas de todos los difusores teniendo en
cuenta la impedancia.
Para la conexión en paralelo, la formula será el inverso de la suma algebraica de cada
difusor.
En esta área el control será uno para todos los
difusores y el sonido se comportará de la misma manera en todos los altavoces
cuando la zona cuenta con el mismo tratamiento acústico.
Varias
áreas o zonas a sonorizar control individual
Las
fuentes musicales serán conectada a un preamplificador que a su vez conectado a
varios amplificadores de potencia permitirá cubrir o sonorizar las diferentes
zona a tratar.
Nota:
las anteriores instalaciones lo que resta tener en cuenta que no deben haber
tiradas de cable a más de 50 o 70 metros porque se pierde potencia. Para este
fin a otros tipos de instalaciones.
Para atenuar la perdida de potencia es
importante trabajar con transformadores para línea de tensión constantes 70 ó
100v.
Que
los caracteriza una fuente de sonido, amplificador con salida por
transformador, una línea de gran longitud de 70 ó 100v y transformadores de
adaptación de impedancia.
Cabe
anotar que las diferentes fuentes de sonido son enviadas a un preamplificador
que permite el control de los diferentes tonos o frecuencias, pero que a su vez
el sonido se manejará de manera independiente para cada zona sin olvidar el
tratamiento acústico de cada una de ellas.
AMPLIFICACIÓN
CENTRALIZADA Y CONTROL DISTRIBUIDO
Permite
el control independiente de cada altavoz a través de una línea de tensión
constante de 100v.
Este
sistema es característico porque contiene una fuente, un amplificador con
salida por transformador, una línea de voltaje continuo a 100v y
transformadores de adaptación de impedancia, con atenuadores para el control
independiente de cada uno de los difusores.
La
atenuación por resistencia se utiliza en pequeñas potencias de 3 a 15 W, porque buena parte de la energía
transformada en sonido se disipa en el atenuador.
INSTALACIONES
MODULARES CON AMPLIFICACIÓN Y CONTROL DISTRIBUIDO
Partiendo
de la base de que para no desperdiciar grandes cantidades de potencia
transportándola a lo largo de toda la instalación y disipándola en los atenuadores, es mejor
generar esta potencia de audio en el lugar en donde se requiere, situando la
amplificación precisa en cada altavoz o grupo de altavoces.
INSTALACIONES
CON LINEAS DE TENSION CONSTANTE (70/100 V)
Consiste en
utilizar un transformador de audio para elevar la tensión de salida del
amplificador a un nivel alto (70 ó 100 V), reduciendo así la corriente a
transportar por los cables, y volver a reducir esta tensión, mediante otro
transformador, al llegar al altavoz, hasta el valor apropiado a la impedancia y
potencia de éste.
El
Amplificador de Sonorización ha sido dotado de un transformador en
su salida, que eleva la tensión de la señal de audio, desde los 20 /
30 V que es capaz de proporcionar, hasta 70 ó 100 V que inyectaremos
en la línea de distribución. Es línea transporta la potencia de audio por toda
la instalación usando intensidades moderadas, gracias a la elevada tensión
en juego. Esto permite mantener las secciones de los cables en valores
discretos (0.75 a 2.5 mm2), que era uno de los objetivos del sistema.
Transformadores.
En
aquellas zonas donde se precise una regulación local de volumen,
utilizaremos un atenuador que, conectado entre la línea de 100 V
y el transformador, permitirá reducir la potencia del área
en cuestión en varios pasos, llegando incluso a cero.
Los
atenuadores para línea de 100 V han de incorporar una resistencia de potencia
que evita que al utilizar pequeños niveles de potencia, o desconectarla zona,
quede la línea sin carga con la consiguiente desadaptación de
impedancias en el amplificador. Cuando, además de la música ambiental, se
precisa difundir avisos por megafonía, es necesario dotar a los atenuadores
de un sistema de Prioridad que anule la atenuación y permita el paso del
aviso a plena potencia
El
sistema de Prioridad más usado es un relé incorporado en el atenuador; este
relé se activa normalmente con 24Vcc desde el selector de zonas del micrófono
de avisos y puentea el atenuador mientras dura éste.
LA
SONORIZACION Y LA MEGAFONIA
El
objetivo de la sonorización y la megafonía es el de transportar, distribuir y difundir
una información sonora, ya sea música o palabra, con la máxima fidelidad en las
áreas deseadas
Si
hablamos de "fidelidad" en la reproducción de la palabra nos
referimos a que el sonido que llegue a la persona receptora del mensaje
sea lo más parecido posible al que recibiría si se situara junto al
orador.
Una
selección y distribución inadecuada de los altavoces o una mala acústica del
local puede reducir la calidad de reproducción. En muchas de las ocasiones
en que escuchamos un mensaje por una instalación de megafonía y al
finalizar este nos percatamos de que, aunque lo hemos oído, no hemos
entendido una palabra, nos encontramos ante un problema acústico.
ACUSTICA
DE PEQUEÑAS ESTANCIAS
Pequeña
estancia a aquellas que por sus medidas no producen reverberación apreciable
del sonido. En ellas no se requiere el uso de un sistema de megafonía para que
la palabra de una persona se entienda sin problemas.
ESTANCIAS
ACUSTICAMENTE VIVAS O APAGADAS
En las
habitaciones de tamaño moderado no se desarrollan las prolongadas
reverberaciones propias de los grandes recintos, pero sí que puede
observar una cierta prolongación del sonido si no poseen suficiente superficie
absorbente.
Lo que
ha pasado es que los objetos que hemos introducido se comportan como
absorbentes del sonido impidiendo que este sufra una gran serie de reflexiones.
Algunos objetos absorberán mejor las bajas frecuencias (muebles, puertas, ventanas),
otros las frecuencias medias (alfombras, sofá) y otros las altas (cortinas,
tapices, etc.)
DIFERENTES
COLOCACIONES DE ALTAVOCES Y SUS EFECTOS
Una
instalación de sonido siempre sonará con más calidad en las estancias más
apagadas. n estancias pequeñas, la colocación de los altavoces tiene una
importancia relativa, dependiendo del uso al que se destine la instalación de
sonorización. Si solo se desea difundir música ambiental sin grandes
pretensiones de calidad de escucha, cualquier colocación puede ser
buena (techo, pared, rincón), o incluso a veces se llega a ocultar los
altavoces en los elementos de la decoración. Lo único que hemos de tener en
cuenta es que los rincones (pared-pared, pared-techo) favorecen las notas
graves y que los agudos se atenuarán si el altavoz no está orientado hacia el
área de escucha o tiene algún elemento absorbente(cortinas) colocado delante.
Si
deseamos obtener una mayor calidad de sonido y una óptima audición de los
posibles mensajes, colocaremos los altavoces con su haz sonoro (eje) orientado
hacia el lugar de escucha previsto. Esta colocación proporcionará al
oyente la mejor respuesta posible en agudos y es la recomendada
cuando la instalación sea estéreo.
la
parte frontal de la habitación, o sea , aquella en la que están situados los
altavoces es preferible que sea absorbente (apagada), mientras que la
parte trasera puede ser reflectante y difusora (viva).
ACTIVIDAD 2: PUNTO 2
Existen
tres modelos básicos de instalaciones electroacústicas:
a.
Instalaciones electroacústicas con amplificación de potencia y mecanismos de
control centralizados.
b.
Instalaciones electroacústicas con amplificación de potencia centralizada y
control distribuido.
c.
Instalaciones electroacústicas modulares con amplificación de potencia y
control distribuidos.
a.
Instalaciones electroacústicas con amplificación de potencia y control
centralizado: Son instalaciones muy sencillas donde el amplificador al igual
que los dispositivos de control de todo el sistema se encuentran centralizados
y agrupados en un solo punto. Este modelo tiene limitaciones en cuanto a la
asignación de dispositivos en las diferentes zonas del espacio que se deben
sonorizar, la centralización del sistema no permite la manipulación individual
y libre de cada uno de los elementos que integran el mismo. Este contiene 17
altavoces.
b.
Instalaciones electroacústicas con amplificación de potencia centralizada y
control distribuido: Este tipo de instalación, a diferencia de la anterior,
permite el control individual de los altavoces y funciones como la asignación
de canales musicales, el encendido o apagado de un determinado número de
parlantes en una zona específica o simplemente la variación del nivel de la
señal emitida por los transductores. Este contiene 5 altavoces
c.
Instalaciones electroacústicas modulares con amplificación de potencia y
control distribuidos: Los modelos modulares son ampliamente utilizados
especialmente en el diseño de instalaciones de sonorización de gran tamaño. Las
grandes instalaciones requieren la aplicación de un extenso cableado que puede
generar pérdidas en potencia si se sigue un tipo de instalación electroacústica
como el planteado en los dos modelos anteriores. Por esta razón, se hace
necesaria la implementación de módulos individuales de potencia para cada una
de las zonas del espacio donde se va a emitir la señal de audio. Este contiene
11 altavoces.
CALCULO DE CANTIDAD DE
ALTAVOCES
1. Recinto con techo falso con una altura
entre 2.5 y 4m
2. Recintos con techos altos
LAS DIFERENCIAS ENTRE
LOS DIFERENTES TIPOS DE INSTALACIÓN
Cuando
hay acoplamiento directo a un grupo de altavoces la fuente inicial puede ser
cualquiera, un micrófono, equipo de sonido, un instrumento etc. Pero el control
de la amplificación presta atención a un manejo global sin diferencia alguna en
los difusores, sumándole que estos mismos deben tener una misma impedancia.
Sin
embargo hay un contraste diferente con varias zonas con control individual, la
fuente es la misma que en el acoplamiento directo, pero el control es dado por
un preamplificador que atenuara en los diferentes tonos de los diferentes
difusores pero; en la etapa de amplificación el control será independiente en
volumen notando quelas impedancias varían o son diferentes.
Es
muy importante resaltar que en las diferentes instalaciones la corriente tiene
variación en su recorrido por el circuito por esta razón se toma como opción
LINEAS DE TENSIÓN CONSTANTE que es ayudada por un transformador que lo que
sencillamente hace es que la corriente se mantenga en todo el recorrido del
sistema como el cauce de un rio ayudándose con un transformador al final de la
cadena exactamente ubicado antes de los difusores aprovechándolos para que
mantengan la impedancia de los mismos.
Para
que haya ayuda de cómo calcular la impedancia de los altavoces recurrimos a la
famosísima Ley de Ohm, que facilitará la decisión final en altavoces conectados
en serie, serie paralelo, en paralelo con igual o diferentes impedancias de los
altavoces.
Para
evitar perdida de potencia en las diferentes instalaciones debido a la
resistencia del cable es necesario conocer la resistividad del cobre que
transporta esa energía y el grosor de la misma en milímetros. Si se desea evitar
esa pérdida de energía por así decirlo hay que incrementar el costo, y el
grosor del cable de 1 mm2 4 o 6 mm2.
Para
sonorizar exteriores debemos tener en cuenta de calcular la presión sonora y
como referencia nos ayudaremos con la información proporcionada por el
fabricante y la formula de presión sonora SPL (dB)=SPL (1W, 1m)-20 log D+10 log
P donde D: distancia entre altavoz y oyente (en metros). P: Potencia eléctrica
que aplicamos al altavoz.
NORMA IAM
Instalación
de sistema de sonorización en locales de altura de 4mt, determina un
tratamiento especial al local, edificio o vivienda si se determina que el
revestimiento que adopta tiene un coeficiente de absorción muy bajo.
Para
instalaciones utilizadas para la difusión de la palabra inteligibilidad de la
misma es sumamente importante conocer
los diferentes niveles sea 1 para frecuencia de hasta 3Khz, sea 2 para
frecuencia de hasta 5Khz y sea 3 para frecuencia superior a los 5Khz.
Tomando
el nivel de ruido ambiente medio están los locales silenciosos 40 y 50 dB,
locales normales 50 y 65 dB, locales ruidosos 65 y 80 dB.
Utilizar
fuentes que sean aptas al local y cumpla con características adecuadas.
Es
importante que cada circuito se encuadre en los diferentes tipos de instalación
de megafonía: un programa y un circuito, un programa y varios circuitos, varios
programas independientes y varios circuitos, varios programas simultáneos y
varios circuitos e instalaciones mixtas.
La
diferencia que puedo observar en la cantidad de altavoces en el artículo de INSTALACIONES realizando una analogía
con la NORMA IAM es que en el artículo de
instalación se tiene en cuenta la altura del oído de las personas sentadas
comparada con la altura de los altavoces, el ángulo de cobertura del altavoz
con la siguiente formula:
En
la norma IAM: Sólo se tiene en cuenta la
SL superficie total por el valor S obtenido en la tabla:
La
NET-IAM es la normativa técnica básica sobre edificación que define las
características que deben reunir las instalaciones audiovisuales de megafonía.
Está normativa es un buen punto de partida para el diseño de un sistema de
sonorización de amplificación centralizada, ya que permite el cálculo de
diferentes componentes que forman un sistema de sonorización: número de
altavoces, potencia de los amplificadores, sección de la línea de distribución,
diámetro de los tubos, etc.
Esta
normativa está regulada por la orden de 28 de junio de 1977 por la que se
aprueba la norma tecnológica NET-IAM/1977 “Instalaciones Audiovisuales:
Megafonía”. La normativa no es de obligatorio cumplimento pero sirve de
referente para el diseño de instalaciones de megafonía. Esta se aplica en
desinstalaciones con amplificación centralizada con líneas de tensión constante
(alta impedancia) y control de tubos.
Niveles de Sonorización
Para
el cálculo del número de altavoces necesarios para la sonorización de un
recinto se establecen los siguientes niveles de sonorización:
- Nivel I: Se utiliza a sólo para
difusión de la palabra, supone la
distribución uniforme del nivel sonoro hasta una frecuencia de 3KHz.
-
Nivel II: Se utiliza para la distribución de la palabra y música con calidad
media, supone la distribución uniforme del nivel sonoro hasta una frecuencia de
5KHz.
-
Nivel III: Se utiliza para difusión de música con alto nivel de calidad, supone
la distribución uniforme del nivel sonoro para frecuencias superiores a 5HKz.
Existen
ocho grandes familias, denominadas por su letra inicial (excepto la Q de
Cubiertas para diferenciarla de la C de Cimentaciones), que contiene varias subfamilias
que a su vez contienen varias normas hasta llegar casi a 160 normativas
diferentes.
-IAM-01 - Caja para acometida de alimentación
-IAM-02 - Interruptor general automático
-IAM-03 - Bandeja para conducciones
-IAM-04 - Soporte para bandeja
-IAM-05 - Perfil de protección
-IAM-06 - Conductor bifilar para
tensión nominal de 500 V
-IAM-07 - Conductor multipar para tensión
nominal de 500 V
-IAM-08 - Unidad amplificadora
-IAM-09 - Caja general de distribución
-IAM-10 - Caja de distribución
-IAM-11 - Caja de derivación o
seccionamiento
-IAM-12 - Caja de paso
-IAM-13 - Caja terminal
-IAM-14 - Caja para mecanismos
-IAM-15 - Interruptor
Simbología
CONCLUSIONES
A
través de esta investigación el lector puede lograr un amplio conocimiento
sobre las diferentes estrategias en el área de instalaciones, adecuaciones
acústicas y sonorización basados en las normativas y las locaciones precisas a
menas a cada ambiente ya sea en escenarios cubiertos o al aire libre; y
posterior, la elaboración de una instalación electroacústica de audio para la
sonorización de un espacio arquitectónico.
La
metodología implementada sobre la adecuación sonora y todos sus parámetros,
serán útiles al estudiante para el control y manejo de su preparación al
entretenimiento, llevando a cabo la aplicación de todos los conocimientos
aportados a través de la historia.
REFERENCIAS
BIBLIOGRAFICAS
Instalaciones
– Scribd
Norma Nte Iam
- Scribd
2. La Consola de Control 1201 (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 el
procesador de audio a través de un conector RJ 45 de tipo Telefónico.
3 3. 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.
