viernes, 6 de julio de 2007

Ejercicios con compresores y limitadores

Para entender mejor el funcionamiento de un compresor, veremos algunos ejercicios.

Primero debemos entender que al utilizar un compresor (o cualquier procesador) tendremos una señal de entrada y una señal de Salida. Como estamos hablando de compresores nos fijaremos en los Niveles de Entrada (Ne) y Niveles de Salida (Ns)

Veamos los casos posibles al tener conectado un compresor en relación con el Threshold (T), y el Ratio (R) según el Nivel de Entrada.

1) Si Nivel de Entrada es menor que el Threshold: La salida será igual a la entrada, pues el Compresor no actuará.
2) Si el Nivel de Entrada es mayor que el Threshold: El Nivel de Salida será el Nivel de Threshold menos el Nivel de Entrada dividido por el Ratio (tasa de compresión) todo esto sumado al Nivel de Entrada.
3) Si el nivel de Entrada es Mayor que el Threshold y además el Ratio: El compresor está funcionando como limitador, por lo cual el Nivel de salida será igual al Threshold.

Cuadro Resumen - Nivel de Salida de un Compresor

Caso 1: si Ne <>

Ns = Ne (el compresor no actúa)

Caso 2: si Ne > T

Ns = T + ((Ne-T)/Ratio)

Caso 3: si Ne > T & Ratio = infinito

Ns = T (funciona como limitador)


Ejemplo 1)

Suponga un compresor seteado con un Threshold de -20 dB y una tasa de compresión (ratio) de 4:1. Diga cual sería el nivel de salida para las siguientes entradas: -40 dB ; -30 dB ; -10 dB ; 0 dB)

1.1) Si Ne= -40 dB, entonces tenemos el Caso 1, el compresor no actua, por lotanto Ns= Ne, el nivel de salida (Ns) es de -40 dB.
1.2) Si Ne= -30 dB, entonces tenemos el Caso 1, el compresor no actua, por lotanto Ns= Ne, el nivel de salida (Ns) es de -30 dB.
1.3) Si Ne= -10 dB, entonces tenemos el Caso 2, aplicamos la formula Ns= (-20 ((-10 - (-20)/4)) por lo tanto el nivel de Salida es -7.5 dB.
1.4) Si Ne= 0 dB, entonces tenemos el Caso 2, aplicamos la formula Ns= (-20 ((0 - (-20)/4)) por lo tanto el nivel de Salida es -5 dB.


Ejemplo 2)

Suponga un compresor seteado con a un Threshold de -30dB y con una compresión infinita. Señale el nivel de Salida para -10 dB; -20 dB ; -50dB.

1.1) para Ne= -10 dB, tenemos el caso 3, el compresor funciona como limitador, por lo tanto el nivel de salida es -30dB
1.2) para Ne= -20 dB, tenemos el caso 3, el compresor funciona como limitador, por lo tanto el nivel de salida es -30dB
1.2) para Ne= -50 dB, tenemos el caso 1, el compresor no actúa, por lo tanto el compresor -50dB


Ejemplo 3)

Para los siguientes casos diga si el compresor: limita; comprime o no actúa.

3.1) Threshold=-30 dB ; Ratio= 3:1 ; Ne= -10 dB; Respuesta: Comprime.
3.2) Threshold=-20 dB ; Ratio= 5:1 ; Ne= -10 dB; Respuesta: Comprime.
3.3) Threshold=-30 dB ; Ratio= infinito ; Ne= -10dB; Respuesta: limita.
3.4) Threshold=-30 dB ; Ratio= infinito ; Ne= -40dB; Respuesta: no actúa.

Procesadores de Dinámica

Existen diversos procesadores de dínamica. Para efectos didácticos separaremos en 3 tipos de procesadores:

  1. Compresor/Expansor: Como lo dice su nombre permite comprimir o expandir la dinámica de un señal. Es decir aumenta (expande) o disminuye (comprime) el nivel (volumen) de una señal según una determinada tasa. Por ejemplo, si tenemos una compresión de 2:1, la señal se comprimirá a la mitad, apartir del umbral (threshold) que le indiquemos al equipo.
  2. Limitador: Un límitador, impide que la señal pase de un cierto nivel que determinemos, al cual nuevamente llamaremos umbral (threshold). P.e. si seteamos un limitador a -20 dB, cualquier nivel superior, será llevado hasta ese punto.
  3. Noise Gate (Puerta de Ruido): Habitualmente conocida como "Gate" (gueit), no es un procesador de dínamica propiamente tal, pero funciona en base a los mismos principios. Las Gate, como lo indica su nombre son puertas que se "abren" y "cierran" impidiendo o dejando pasar un señal. Se utilizan por ejemplo para eliminar el ruido de un amplificador de guitarra, cuando el guitarrista no está tocando. El principio funciona - al igual que en los casos anteriores - situando un umbral (threshold), en caso que cualquier sonido supere ese umbral la puerta se "abre" dejando pasar el sonido. Pero si la señal es inferior a este umbral, la puerta se cierra. Un ejemplo práctico, son las guitarras eléctricas, cuyos amplificadores suelen tener un ruido (zumbido) debil: en este caso la puerta se setea con un umbral(threshold) superior al nivel de dicho zumbido. Así cuando el guitarrista toca, el nivel aumenta y se traspasa el threshold abriendose la puerta, cuando el guitarrista deja de tocar, permanece sólo el "zumbido" del amplificador, el cual es inferior al threshold por lo cual la puerta se cierra impidiendo que este ruido ingrese al canal.

Parámetros:

  • Threshold (Umbral): Como ya vimos, es el nivel apartir del cual el procesador comienza a actuar.
  • Ratio: Sólo existe en los compresores/expandores es la tasa a la cual se comprime o expande la señal.
  • Attack: Es el tiempo que toma el procesador para empezar actuar.
  • Release: Es el tiempo que toma el procesador para dejar de actuar.

Para saber más sobre compresores visita DoctorProAudio.

Cajas Acústicas

[Fuente Principal: Apuntes Prof. Jorge Somerhoff (UACH)]


Descarga PowerPoint de la clase, presionando aquí.

Otras informaciones útiles para quienes quieran profundizar en el tema (no se evaluará en las pruebas ni examen):


Amplificadores de Potencia

La función de un amplificador de potencia es elevar la misma desde los niveles de salida de la mesa (nivel de Línea, cercano a 1 Volt) hasta la potencia necesaria para excitar un altoparlante.

El amplificador esta presente en prácticamente todas l as aplicaciones de sonido y cumple la función primordial de llevar la señal de línea a tensiones de varias decenas de Volts. A pesar de contar con una función aparentemente simple, los modelos de amplificadores presentes en el mercado sorprenden en cantidad y calidad.

Se debe buscar siempre una adecuada relación entre el Amplificador utilizado y los parlantes. Así para tener una máxima transferencia de potencia es necesario que la carga (ohm) conectada (altoparlantes) sea igual la impedancia del amplificador.

Si un amplificador es conectado a una carga más baja para la cual está diseñado, este se autoprotegerá (protect) dejando de funcionar, para evitar quemarse.

Por lo tanto no se debe conectar un amplificador a una carga más baja. Por ejemplo si un amplificador está diseñado para trabajar hasta 4 ohms, no debe conectarse cargas inferiores a este número, por ejemplo cargas de tan sólo 2 ohms.

¿Mono, Stereo o Bridge?

Por lo general los amplificadores son Stereo, es decir tienen 2 canales de entrada y 2 de Salida.
Habitualmente cuando hablamos de un amplificador, por ejemplo, de 2000 Watts a 4 ohms Stereo, significa que entregará esa potencia (con esa carga) en cada uno de sus canales (A y B).

Cuando se trabaja en Modo Mono simplemente se utiliza una sólo entrada (por ejemplo entrada A) y se tiene la misma señal en ambas Salidas (A y B), ambas con la misma potencia por canal que se tendría en el modo Stereo.

Sin embargo, los amplificadores nos ofrecen la posibilidad de aunar las potencias de ambos canales, permitiendo así entregar más potencia, claro que con sólo una salida. Para esto se utiliza el modo Bridge. Al hacer esto se sumán los voltajes de ambos canales, por lo cual - en teoría - se cuadruplica la potencia (recordar que potencia es Voltaje al cuadrado partido por la resistencia).
Las estudios empíricos realizados, muestran que en general la potencia sólo se multiplica por 3, debido a diversas perdidas que suceden en los componentes.

Así entonces, se puede utilizar un amplificador Stereo de 2000 Watts a 4 Ohms, como un amplicador de un sólo canal (en modo Bridge) para suministrar una potencia teórica de 8000 Watts a esa misma impedencia.

Veamos como ejemplo un cuadro resumen de los diferentes modos para un aplificador de Stereo de 1000 Watts a 4 Ohms:

Cuadro de Modos para un amplificador de 1000 Watts (a 4 ohm)

Modo

Salida Canal A

Salida Canal B

Mono

1000 Watts (4 Ohm) Señal A

1000 Watts (4 Ohm) Señal A

Stereo

1000 Watts (4 Ohm) Señal A

1000 Watts (4 ohm)

Señal B

Bridge

4000 Watts (4 ohm) Señal A

Nada



Para Recordar:

  • Los amplificadores potencia elevan la señal desde el nivel de Linea al necesario para alimentar los altavoces.
  • Un amplificador no debe ser conectado a una impedencia menor de la indicada.
  • Cuando el amplificador trabaja en modo Bridge aumenta puede entregar una potencia - teóricamente- 4 veces mayor que en modo Stereo o mono. En la práctica la potencia suele ser 3 veces mayor.

 
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