CAJAS ACÚSTICAS AUTO-AMPLIFICADAS

Comúnmente se les conoce como “Bafles“

Cuando decidimos adquirir un bafle o una caja acústica es importante tomar en cuenta ciertos factores mínimos e indispensables como: la respuesta de frecuencia, el impulso y la fase de la caja acústica, así como su direcionalidad, capacidad de potencia, sensibilidad, distorsión e impedancia en los transductores, aunado a los ajustes necesarios de amplificación, crossover, polaridad, delay y ecualización.

Por Salvador Castañeda

Hasta hace algunos años la tendencia de la industria del audio respecto al diseño de cajas acústicas y su alineamiento era muy diferente a la actual. La mayoría de los usuarios diseñaban sus sistemas de sonido incorporando una mezcla de componentes de diversos fabricantes, tales como ecualizadores, limitadores, crossovers, retardadores electrónicos, amplificadores de potencia, altavoces y difusores,  ensamblados en un bafle de diseño propio que daba como resultado sistemas de sonido improvisados de bajo rendimiento y poca consistencia.

En la búsqueda del máximo rendimiento no sólo se requieren los componentes ya mencionados, sino también espacios acústicos tratados, herramientas avanzadas de medición, así como de personal capacitado en la operación e interpretación de éstos,  considerando que la confiabilidad debe ser la prioridad número uno de un sistema de sonido.

Bajo estos parámetros se crearon las caja acústicas autoamplificadas, donde el amplificador, el controlador (crossover, ecualizador, delay y limitador), la fuente de poder y los sistemas de ventilación están integrados en un único módulo en la parte trasera de cada bafle, eliminando así la necesidad de usar grandes racks de control y amplificación,  así como tener que realizar ajustes de ganancia en los amplificadores, codificación de cableado en racks, ajustes para la protección de los altavoces y otros problemas que pueden comprometer el funcionamiento de un sistema. Todo lo que se necesita es conectar la caja acústica a una fuente de alimentación eléctrica y a una señal de audio.

Esto conlleva la ventaja de que con las cajas acústicas autoamplificadas se pueden diseñar los amplificadores para un desempeño óptimo que permite una reducción de peso significativa sin sacrificar la confiabilidad; no hay necesidad de diseñar un amplificador que requiera trabajar con una amplia variedad de parámetros de operación desconocidos. De esta forma, con los amplificadores dentro de la caja acústica no se tiene que lidiar con la pérdida de alta frecuencia ocasionada por la capacitancia de los cables o los desajustes de los sistemas de distribución. El ajuste del sistema se simplifica, uno va de las salidas (ya sea de la mezcladora o del ecualizador) directamente a la caja acústica, y no hay necesidad de conectar amplificadores o procesadores separados; esto brinda una gran reducción en la oportunidad de que se realicen conexiones erróneas.

Por ejemplo, al suministrar la alimentación eléctrica de corriente alterna (AC, por sus siglas en inglés) a una caja acústica autoamplificada de Meyer Sound, la fuente del sistema de alimentación eléctrica inteligente (Intelligent AC), automáticamente selecciona el voltaje de operación correcto, permitiendo la operación en cualquier parte del mundo sin la necesidad de ajustar manualmente interruptores de selección de voltaje.

La fuente del Intelligent AC también realiza funciones de protección para compensar condiciones hostiles en las líneas de alimentación eléctrica, tales como la supresión de transientes de alto voltaje, filtrado de frecuencias de radio e interferencias electromagnéticas, mantenimiento de la operación durante periodos de bajo voltaje y apagones parciales, así como la eliminación de corrientes altas durante el encendido.

Un papel de vital importancia en el ajuste de altavoces es el de los limitadores, cuyo trabajo es proporcionar confiabilidad total y permitir el máximo rango dinámico al mismo tiempo. Encontrar el punto de equilibrio exacto entre estos dos puntos es el parámetro clave del limitador. Para encontrarlo debemos conocer la capacidad de potencia pico y continua del altavoz y monitorearla repetidamente para verificar que estos límites no sean sobrepasados. La suposición de los parámetros del amplificador o del altavoz puede llevar a errores que provoquen exceso de compresión o a la destrucción de componentes. La evolución de los sistemas de limitación es la de gradualmente reducir las suposiciones hechas al calcular la potencia del sistema.

Para calcular la potencia a partir del voltaje de salida del amplificador se asume una impedancia fija en el altavoz. Sin embargo, ningún altavoz tiene un valor de impedancia constante sobre su rango; al calentarse sus bobinas, la impedancia aumenta. Mientras esto sucede, el flujo de corriente se reduce generando lo que se conoce como “compresión de potencia”, una reducción de entre 3 y 6 dB en la potencia del sistema.

Para lograr la misma potencia, el voltaje se debe incrementar proporcionalmente. La limitación TruPower de Meyer Sound se ha deshecho de las suposiciones al monitorear continuamente el voltaje y la corriente que llega al altavoz y, a partir de ello, observar la verdadera operación de la potencia, siendo inmune al incremento de la impedancia y permitiendo al altavoz recibir potencia constante. Debido a esta efectiva detección de potencia, no hay compresión de potencia, aun cuando se opere a valores de potencia máximos durante largos periodos de tiempo,  la capacidad máxima de presión sonora siempre permanece constante.

CROSSOVER

Otro ajuste electrónico de peso es la decisión referente al crossover, donde debe ser evaluado el diseño del filtro utilizado así como el valor de su pendiente en función del rango de eficiencia esperado en el altavoz, así como la relación de nivel, tiempo y cobertura en la frecuencia seleccionada para realizar los denominados “cortes”.

Esperando por otro lado que a partir del rango en el que empiece a operar el altavoz de alta frecuencia, su directividad permanezca constante a través de su rango operativo, tanto en el plano vertical como en el horizontal, todo esto generado a partir  del diseño del difusor o trompeta incorporado a dicho altavoz. Si esto no fuera logrado, la directividad del difusor variaría sobre su rango operativo de frecuencia, generando respuestas de frecuencia poco uniforme dentro de su región de cobertura útil y una significante generación de energía lateral indeseable, haciendo extremadamente problemática la colocación de cajas acústicas adyacentes para la creación de arreglos.

Las variables anteriormente descritas han sido estudiadas y controladas por los fabricantes para que el usuario no tenga que lidiar con problemas referentes a inversiones de polaridad (de traducciones, amplificadores y crossovers), selección de puntos de corte, tipos de filtro y pendiente, alineamiento de tiempo entre transductores, ecualización, ajuste de los limitadores, especificaciones de potencia, sensitividad de transductores, ganancia de voltaje y sensibilidad de entrada de amplificadores, impedancia de los transductores, etc.

De esta forma se cuenta con un sistema en el que ingenieros, DJ´s, empresarios y público pueden confiar noche tras noche.