Un sistema de refuerzo de sonido es la combinación de micrófonos , procesadores de señal , amplificadores y altavoces en recintos , todos controlados por una mesa de mezclas que hace que los sonidos en vivo o pregrabados sean más fuertes y también puede distribuir esos sonidos a una audiencia más grande o más distante. [1] [2] En muchas situaciones, un sistema de refuerzo de sonido también se utiliza para mejorar o alterar el sonido de las fuentes en el escenario, generalmente mediante el uso de efectos electrónicos , como la reverberación , en lugar de simplemente amplificar las fuentes sin modificaciones.
Un sistema de refuerzo de sonido para un concierto de rock en un estadio puede ser muy complejo, e incluye cientos de micrófonos, complejos sistemas de procesamiento de señales y mezcla de sonido en vivo , decenas de miles de vatios de potencia de amplificador y múltiples conjuntos de altavoces , todo supervisado por un equipo de Ingenieros y técnicos de audio. Por otro lado, un sistema de refuerzo de sonido puede ser tan simple como un pequeño sistema de megafonía (PA), que consiste, por ejemplo, en un único micrófono conectado a un altavoz amplificado de 100 vatios para un cantante-guitarrista que toca en una pequeña cafetería. . En ambos casos, estos sistemas refuerzan el sonido para hacerlo más fuerte o distribuirlo a un público más amplio. [3]
Algunos ingenieros de audio y otras personas en la industria del audio profesional no están de acuerdo sobre si estos sistemas de audio deberían llamarse sistemas de refuerzo de sonido (SR) o sistemas PA. Es común distinguir entre los dos términos por tecnología y capacidad, mientras que otros distinguen por el uso previsto (por ejemplo, los sistemas SR son para soporte de eventos en vivo y los sistemas PA son para la reproducción de voz y música grabada en edificios e instituciones). En algunas regiones o mercados, la distinción entre los dos términos es importante, aunque los términos se consideran intercambiables en muchos círculos profesionales. [4]
Un sistema típico de refuerzo de sonido consta de; transductores de entrada (p. ej., micrófonos ), que convierten la energía sonora , como la de una persona cantando, en una señal eléctrica, procesadores de señal que alteran las características de la señal (p. ej., ecualizadores que ajustan los graves y los agudos, compresores que reducen los picos de la señal, etc.), amplificadores , que producen una versión potente de la señal resultante que puede accionar un altavoz y transductores de salida (por ejemplo, altavoces en gabinetes de altavoces ), que convierten la señal nuevamente en energía sonora (el sonido escuchado por la audiencia y los artistas). Estas partes principales implican una cantidad variable de componentes individuales [5] para lograr el objetivo deseado de reforzar y aclarar el sonido para la audiencia, los intérpretes u otras personas.
El refuerzo de sonido en un sistema de gran formato normalmente implica una ruta de señal que comienza con las entradas de señal, que pueden ser pastillas de instrumentos (en una guitarra eléctrica o un bajo eléctrico ) o un micrófono en el que canta un vocalista o un micrófono colocado frente a un amplificador de instrumento o guitarra . Estas entradas de señal se conectan a las tomas de entrada de un cable multinúcleo grueso (a menudo llamado serpiente ). Luego, la serpiente entrega las señales de todas las entradas a una o más mesas de mezclas .
En una cafetería o un pequeño club nocturno, la serpiente solo puede dirigirse a una única mesa de mezclas, que un ingeniero de audio utilizará para ajustar el sonido y el volumen de las voces e instrumentos en el escenario que el público escucha a través de los parlantes principales y ajustar el volumen de los altavoces monitores que están dirigidos a los artistas.
Los lugares de actuación de tamaño mediano a grande generalmente dirigen las señales del escenario a dos consolas de mezclas : el frente de la casa (FOH) y el sistema de monitorización del escenario , que a menudo es un segundo mezclador al costado del escenario. En estos casos se requieren al menos dos ingenieros de audio ; uno para hacer la mezcla principal para la audiencia en FOH y otro para hacer la mezcla de monitores para los artistas en el escenario.
Una vez que la señal llega a una entrada de una mesa de mezclas, el ingeniero de sonido puede ajustarla de muchas maneras. Una señal se puede ecualizar (por ejemplo, ajustando los graves o los agudos del sonido), comprimirla (para evitar picos de señal no deseados) o panorámica (que se envía a los altavoces izquierdo o derecho). La señal también se puede enrutar a un procesador de efectos externo , como un efecto de reverberación , que genera una versión húmeda (efectada) de la señal, que generalmente se mezcla en cantidades variables con la señal seca (sin efectos). Muchas unidades de efectos electrónicos se utilizan en sistemas de refuerzo de sonido, incluidos el retardo y la reverberación digitales . Algunos conciertos utilizan efectos de corrección de tono (por ejemplo, AutoTune ), que corrigen electrónicamente cualquier canto desafinado.
Las mesas de mezclas también tienen envíos adicionales , también conocidos como auxiliares o envíos auxiliares (abreviatura de "envío auxiliar"), en cada canal de entrada para que se pueda crear una mezcla diferente y enviarla a otro lugar para otro propósito. Un uso de los envíos auxiliares es crear una mezcla de señales vocales e instrumentales para la mezcla de monitorización (esto es lo que los cantantes y músicos en el escenario escuchan desde sus parlantes monitores o monitores internos ). Otro uso de un envío auxiliar es seleccionar cantidades variables de ciertos canales (a través de las perillas de envío auxiliar en cada canal) y luego enrutar estas señales a un procesador de efectos. Un ejemplo común del segundo uso de los envíos auxiliares es enviar todas las señales vocales de una banda de rock a través de un efecto de reverberación. Si bien la reverberación generalmente se agrega a las voces en la mezcla principal, generalmente no se agrega al bajo eléctrico ni a otros instrumentos de la sección rítmica .
Las señales de entrada procesadas luego se mezclan con los atenuadores maestros de la consola. El siguiente paso en la ruta de la señal generalmente depende del tamaño del sistema instalado. En sistemas más pequeños, las salidas principales suelen enviarse a un ecualizador adicional, o directamente a un amplificador de potencia , con uno o más altavoces (normalmente dos, uno a cada lado del escenario en lugares más pequeños, o un gran número en lugares grandes). que están conectados a ese amplificador. En los sistemas de gran formato, la señal normalmente se dirige primero a través de un ecualizador y luego a un crossover . Un crossover divide la señal en múltiples bandas de frecuencia y cada banda se envía a amplificadores y cajas de altavoces separados para señales de frecuencia baja, media y alta. Las señales de baja frecuencia se envían a amplificadores y luego a subwoofers , y los sonidos de frecuencia media y alta generalmente se envían a amplificadores que alimentan los gabinetes de altavoces de rango completo . Usar un crossover para separar el sonido en frecuencias bajas, medias y altas puede producir un sonido más "limpio" y claro (ver biamplificación ) que enviar todas las frecuencias a través de un único sistema de altavoces de rango completo. Sin embargo, muchos lugares pequeños todavía utilizan un único sistema de altavoces de rango completo, ya que es más fácil de configurar y menos costoso.
Se pueden encontrar muchos tipos de transductores de entrada en un sistema de refuerzo de sonido, siendo los micrófonos el dispositivo de entrada más utilizado. Los micrófonos se pueden clasificar según su método de transducción, patrón polar o su aplicación funcional. La mayoría de los micrófonos utilizados en el refuerzo de sonido son micrófonos dinámicos o de condensador . Un tipo de micrófono direccional, llamado micrófonos cardioides , se usa ampliamente en sonido en vivo porque reducen la captación lateral y trasera, lo que ayuda a evitar retroalimentación no deseada del sistema de monitor de escenario .
Los micrófonos utilizados para refuerzo de sonido se colocan y montan de muchas maneras, incluidos soportes verticales con base ponderada, soportes para podio, clips para corbata, soportes para instrumentos y soportes para auriculares . También se colocan micrófonos sobre soportes frente a los amplificadores de instrumentos para captar el sonido. Los micrófonos montados en auriculares y en clip de corbata se utilizan a menudo con transmisión inalámbrica para permitir que los artistas o oradores se muevan libremente. Los primeros en adoptar la tecnología de micrófonos montados en auriculares incluyeron al cantante de country Garth Brooks , [6] Kate Bush y Madonna . [7]
Otros tipos de transductores de entrada incluyen pastillas magnéticas utilizadas en guitarras y bajos eléctricos, micrófonos de contacto utilizados en instrumentos de cuerda y pastillas (cartuchos) de pianos y fonógrafos utilizados en tocadiscos. Los instrumentos electrónicos, como los sintetizadores, pueden enviar su señal de salida directamente a la mesa de mezclas. Puede ser necesaria una unidad DI para adaptar algunas de estas fuentes a las entradas de la consola.
Los sistemas inalámbricos se utilizan normalmente para guitarras eléctricas, bajos, micrófonos de mano y sistemas de monitores internos. Esto permite a los artistas moverse por el escenario durante el espectáculo o incluso salir entre el público sin preocuparse de tropezarse o desconectar los cables.
Las mesas de mezclas son el corazón de un sistema de refuerzo de sonido. Aquí es donde el ingeniero de sonido puede ajustar el volumen y el tono de cada entrada, ya sea el micrófono de un vocalista o la señal de un bajo eléctrico , y mezclar, ecualizar y añadir efectos a estas fuentes de sonido. Hacer la mezcla para un espectáculo en vivo requiere una combinación de habilidades técnicas y artísticas. Un ingeniero de sonido necesita tener un conocimiento experto de la configuración de altavoces y amplificadores, unidades de efectos y otras tecnologías y un buen "oído" para saber cómo debe sonar la música para poder crear una buena mezcla.
Se pueden utilizar varias consolas para diferentes propósitos en un solo sistema de refuerzo de sonido. La consola de mezclas frontal de la casa (FOH) generalmente está ubicada donde el operador puede ver la acción en el escenario y escuchar lo que escucha el público. Para aplicaciones de transmisión y grabación, la consola de mezclas se puede colocar dentro de una cabina cerrada o afuera en una unidad móvil . Las grandes producciones musicales suelen utilizar una consola de mezclas de monitor de escenario independiente que se dedica a crear mezclas para los artistas en el escenario. Estas consolas generalmente se colocan al costado del escenario para que el operador pueda comunicarse con los artistas en el escenario. [8] [un]
Los pequeños sistemas de megafonía para lugares como bares y discotecas ahora están disponibles con funciones que antes solo estaban disponibles en equipos de nivel profesional, como efectos de reverberación digital , ecualizadores gráficos y, en algunos modelos, circuitos de prevención de retroalimentación que detectan e impiden electrónicamente el audio. retroalimentación cuando se convierte en un problema. Las unidades de efectos digitales pueden ofrecer múltiples efectos preestablecidos y variables de reverberación, eco y relacionados . Los sistemas de gestión de altavoces digitales ofrecen a los ingenieros de sonido retardo digital (para garantizar que los altavoces estén sincronizados entre sí), limitación, funciones de cruce, filtros de ecualización, compresión y otras funciones en una única unidad montable en rack. En décadas anteriores, los ingenieros de sonido normalmente tenían que transportar una cantidad sustancial de unidades de efectos analógicos montadas en rack para realizar estas tareas.
Los ecualizadores son dispositivos electrónicos que permiten a los ingenieros de audio controlar el tono y las frecuencias del sonido en un canal, grupo (por ejemplo, todos los micrófonos de una batería) o la mezcla de un escenario completo. Los controles de graves y agudos de un estéreo doméstico son un tipo simple de ecualizador. Los ecualizadores existen en los sistemas de refuerzo de sonido profesionales en tres formas: ecualizadores de estantería (normalmente para una amplia gama de frecuencias graves y agudas), ecualizadores gráficos y ecualizadores paramétricos . Los ecualizadores gráficos tienen atenuadores (controles deslizantes verticales) que en conjunto se asemejan a una curva de respuesta de frecuencia trazada en un gráfico. Los atenuadores se pueden utilizar para realzar o cortar bandas de frecuencia específicas.
Utilizando ecualizadores se pueden potenciar las frecuencias demasiado débiles, como las de un cantante con una proyección modesta en su registro más bajo. Se pueden cortar las frecuencias que son demasiado altas, como un bombo que suena "retumbante" o una guitarra acorazada demasiado resonante. Los sistemas de refuerzo de sonido suelen utilizar ecualizadores gráficos con centros de frecuencia de un tercio de octava . Por lo general, se utilizan para ecualizar las señales de salida que van al sistema de altavoces principal o a los altavoces monitores del escenario. Los ecualizadores paramétricos suelen estar integrados en cada canal de las mesas de mezclas, normalmente para las frecuencias medias. También están disponibles como unidades independientes de montaje en bastidor que se pueden conectar a una mesa de mezclas. Los ecualizadores paramétricos suelen utilizar perillas y, a veces, botones. El ingeniero de audio puede seleccionar qué banda de frecuencia cortar o aumentar y luego usar perillas adicionales para ajustar cuánto cortar o aumentar este rango de frecuencia. Los ecualizadores paramétricos se hicieron populares por primera vez en la década de 1970 y desde entonces siguen siendo el ecualizador de programas elegido por muchos ingenieros.
También se puede incluir un filtro de paso alto (corte bajo) y/o de paso bajo (corte alto) en los ecualizadores o consolas de audio. Los filtros de paso alto y de paso bajo restringen los extremos del ancho de banda de un canal determinado . Cortar señales de sonido de muy baja frecuencia (llamadas infrasónicas o subsónicas ) reduce el desperdicio de potencia del amplificador que no produce un sonido audible y que, además, puede resultar perjudicial para los altavoces de gama baja. Un filtro de paso bajo para cortar la energía ultrasónica es útil para evitar que las interferencias de las frecuencias de radio, el control de iluminación o los circuitos digitales se introduzcan en los amplificadores de potencia. Estos filtros suelen combinarse con ecualizadores gráficos y paramétricos para brindar al ingeniero de audio un control total del rango de frecuencia. Los filtros de paso alto y los filtros de paso bajo utilizados juntos funcionan como un filtro de paso de banda , eliminando frecuencias no deseadas tanto por encima como por debajo del espectro auditivo. Un filtro de banda eliminada hace lo contrario. Permite pasar todas las frecuencias excepto una banda en el medio. Un supresor de retroalimentación, que utiliza un microprocesador , detecta automáticamente el inicio de la retroalimentación y aplica un filtro de banda estrecha (un filtro de muesca ) a una frecuencia o frecuencias específicas relacionadas con la retroalimentación.
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La compresión de rango dinámico está diseñada para ayudar al ingeniero de audio a gestionar el rango dinámico de las señales de audio. Antes de la invención de los compresores automáticos, los ingenieros de audio lograban el mismo objetivo "montando los atenuadores", escuchando atentamente la mezcla y bajando los atenuadores de cualquier cantante o instrumento que estuviera demasiado alto. Un compresor logra esto reduciendo la ganancia de una señal que está por encima de un nivel definido (el umbral) en una cantidad definida determinada por el ajuste de relación. La mayoría de los compresores disponibles están diseñados para permitir al operador seleccionar una relación dentro de un rango típicamente entre 1:1 y 20:1, y algunos permiten configuraciones de hasta ∞:1. Un compresor con una alta relación de compresión generalmente se denomina limitador . La velocidad a la que el compresor ajusta la ganancia de la señal ( ataque y liberación ) suele ser ajustable, al igual que la salida final o la ganancia de compensación del dispositivo.
Las aplicaciones de los compresores varían ampliamente. Algunas aplicaciones utilizan limitadores para la protección de componentes y control de estructura de ganancia. La manipulación artística de la señal utilizando un compresor es una técnica subjetiva ampliamente utilizada por los ingenieros de mezclas para mejorar la claridad o alterar creativamente la señal en relación con el material del programa. Un ejemplo de compresión artística es la típica compresión pesada que se utiliza en los distintos componentes de una batería de rock moderno. La batería se procesa para que se perciba como un sonido más contundente y lleno.
Una puerta de ruido silencia las señales por debajo de un nivel de umbral establecido. La función de una puerta de ruido es, en cierto sentido, opuesta a la de un compresor. Las puertas de ruido son útiles para micrófonos que captan ruido que no es relevante para el programa, como el zumbido de un amplificador de guitarra eléctrica con micrófono o el susurro de papeles en el atril de un ministro. Las puertas de ruido también se utilizan en muchas bandas de hard rock y metal para procesar los micrófonos colocados cerca de la batería. Sin una puerta de ruido, el micrófono de un instrumento específico, como el tom de piso, también captará señales de tambores o platillos cercanos. Con una puerta de ruido, el umbral de sensibilidad de cada micrófono de la batería se puede configurar de modo que sólo se escuche el golpe directo y la posterior caída de la batería, no los sonidos cercanos.
Los efectos de reverberación y retardo se utilizan ampliamente en los sistemas de refuerzo de sonido para mejorar el sonido de la mezcla y crear el efecto artístico deseado. La reverberación y el retardo añaden una sensación de amplitud al sonido. La reverberación puede dar el efecto de que una voz cantada o un instrumento esté presente en cualquier cosa, desde una habitación pequeña hasta una sala enorme, o incluso en un espacio que no existe en el mundo físico. El uso de la reverberación suele pasar desapercibido para el público, ya que suele sonar más natural que si la señal se dejara "seca" (sin efectos). [10] Muchas mesas de mezclas modernas diseñadas para sonido en vivo incluyen efectos de reverberación integrados.
Otros efectos incluyen efectos de modulación como Flanger , Phaser y Chorus y manipulación espectral o efectos armónicos como el excitador y el armonizador . El uso de efectos en la reproducción de música pop de la era de 2010 es a menudo un intento de imitar el sonido de la versión de estudio de la música del artista en un concierto en vivo. Por ejemplo, un ingeniero de audio puede utilizar un efecto de sintonización automática para producir efectos de sonido vocal inusuales que un cantante utilizó en sus grabaciones.
El tipo, variación y nivel apropiados de efectos es bastante subjetivo y, a menudo, lo determina colectivamente el ingeniero de audio, los artistas, el líder de la banda , el productor musical o el director musical de una producción.
Un supresor de retroalimentación detecta retroalimentación de audio no deseada y la suprime, generalmente insertando automáticamente un filtro de muesca en la ruta de señal del sistema. La retroalimentación de audio puede crear ruidos fuertes y chillones no deseados que perturban la actuación y pueden dañar los oídos de los oradores, los artistas intérpretes y los miembros de la audiencia. La retroalimentación de audio de los micrófonos se produce cuando un micrófono está demasiado cerca de un monitor o altavoz principal y el sistema de refuerzo de sonido se amplifica. La retroalimentación de audio a través de un micrófono se considera casi universalmente como un fenómeno negativo; muchos guitarristas eléctricos utilizan la retroalimentación de la guitarra como parte de su interpretación. Este tipo de retroalimentación es intencional, por lo que el ingeniero de sonido no intenta evitarla.
Un amplificador de potencia es un dispositivo electrónico que utiliza energía eléctrica y circuitos para aumentar una señal de nivel de línea y proporciona suficiente energía eléctrica para accionar un altavoz y producir sonido. Todos los altavoces, incluidos los auriculares , requieren amplificación de potencia. La mayoría de los amplificadores de potencia de audio profesionales también brindan protección contra la saturación, generalmente como alguna forma de limitación . Un amplificador de potencia empujado hacia el recorte puede dañar los altavoces. Los amplificadores también suelen proporcionar protección contra cortocircuitos en la salida y sobrecalentamiento.
Los ingenieros de audio seleccionan amplificadores que proporcionen suficiente espacio libre . El espacio libre se refiere a la cantidad en la que las capacidades de manejo de señales de un sistema de audio exceden un nivel nominal designado . [11] El headroom puede considerarse como una zona de seguridad que permite que los picos de audio transitorios excedan el nivel nominal sin dañar el sistema o la señal de audio, por ejemplo, mediante saturación . Los organismos de normalización difieren en sus recomendaciones sobre el nivel nominal y la altura libre. Seleccionar amplificadores con suficiente margen ayuda a garantizar que la señal permanezca limpia y sin distorsiones.
Como la mayoría de los equipos de refuerzo de sonido, los amplificadores de potencia profesionales suelen estar diseñados para montarse en bastidores estándar de 19 pulgadas . Los amplificadores montados en bastidor generalmente se alojan en cajas de transporte para evitar daños al equipo durante el transporte. Los altavoces activos tienen amplificadores montados internamente que han sido seleccionados por el fabricante para cumplir con los requisitos del altavoz. Algunos altavoces activos también tienen incorporados circuitos de ecualización, cruce y mezcla.
Dado que los amplificadores pueden generar una cantidad significativa de calor, la disipación térmica es un factor importante que los operadores deben considerar al montar amplificadores en bastidores de equipos. [12] Muchos amplificadores de potencia cuentan con ventiladores internos para aspirar aire a través de sus disipadores de calor. Los disipadores de calor pueden obstruirse con polvo, lo que puede afectar negativamente a la capacidad de refrigeración del amplificador.
En las décadas de 1970 y 1980, la mayoría de los PA empleaban amplificadores AB de clase pesada . A finales de la década de 1990, los amplificadores de potencia en aplicaciones de megafonía se volvieron más ligeros, más pequeños, más potentes y más eficientes, con el uso cada vez mayor de fuentes de alimentación conmutadas y amplificadores de clase D , que ofrecían importantes ahorros de peso y espacio, así como una mayor eficiencia. Los amplificadores de clase D, que suelen instalarse en estaciones de ferrocarril, estadios y aeropuertos, pueden funcionar con una refrigeración adicional mínima y con densidades de rack más altas, en comparación con los amplificadores más antiguos.
Los sistemas de gestión de altavoces digitales (DLMS) que combinan funciones de cruce digital, compresión, limitación y otras características en una sola unidad se utilizan para procesar la mezcla desde la mesa de mezclas y enrutarla a los distintos amplificadores. Los sistemas pueden incluir varios altavoces, cada uno con su propia salida optimizada para un rango específico de frecuencias (es decir, graves, medios y agudos). La biamplificación y triamplificación de un sistema de refuerzo de sonido con la ayuda de un DLMS da como resultado un uso más eficiente de la potencia del amplificador al enviar a cada amplificador solo las frecuencias apropiadas para su respectivo altavoz y eliminar las pérdidas asociadas con los circuitos cruzados pasivos .
Un altavoz PA sencillo y económico puede tener un único controlador de altavoz de rango completo , alojado en una caja adecuada. Los altavoces de refuerzo de sonido más elaborados y de calibre profesional pueden incorporar controladores separados para producir sonidos de frecuencia baja, media y alta. Una red cruzada enruta las diferentes frecuencias a los controladores apropiados. En la década de 1960, los parlantes de megafonía y teatro con bocina eran comúnmente columnas de múltiples parlantes montados en una línea vertical dentro de un recinto alto.
La década de 1970 y principios de la de 1980 fue un período de innovación en el diseño de altavoces, en el que muchas empresas de refuerzo de sonido diseñaban sus propios altavoces utilizando controladores disponibles comercialmente. Las áreas de innovación fueron el diseño del gabinete, la durabilidad, la facilidad de embalaje y transporte y la facilidad de instalación. En este período también se introdujo la suspensión o vuelo de los altavoces principales en los grandes conciertos. Durante la década de 1980, los grandes fabricantes de altavoces comenzaron a producir productos estándar utilizando las innovaciones de la década de 1970. En su mayoría eran sistemas de dos vías más pequeños con woofers de 12", 15" o dobles de 15" y un controlador de alta frecuencia conectado a una bocina de alta frecuencia. La década de 1980 también vio el inicio de empresas de altavoces centradas en el mercado de refuerzo de sonido.
La década de 1990 vio la introducción de los arreglos en línea , donde se utilizan largos arreglos verticales de altavoces en gabinetes más pequeños para aumentar la eficiencia y proporcionar una dispersión y una respuesta de frecuencia uniformes. Los recintos de forma trapezoidal se hicieron populares ya que esta forma permitía que muchos de ellos se pudieran colocar juntos fácilmente. Este período también vio la introducción de cajas de altavoces de plástico moldeado de bajo costo montadas sobre trípodes. Muchos cuentan con amplificadores de potencia incorporados, lo que los hizo prácticos para que los no profesionales los configuraran y operaran con éxito. La calidad de sonido disponible en estos sencillos parlantes autoamplificados varía ampliamente según la implementación.
Muchos sistemas de altavoces de refuerzo de sonido incorporan circuitos de protección para evitar daños por energía excesiva o errores del operador. Se utilizaron fusibles reajustables , bombillas limitadoras de corriente especializadas y disyuntores solos o en combinación para reducir las fallas del controlador. Durante el mismo período, la industria del refuerzo de sonido profesional convirtió los conectores Neutrik Speakon NL4 y NL8 en los conectores de altavoz estándar, reemplazando los conectores de 1/4" , los conectores XLR y los conectores multipin Cannon , todos los cuales están limitados a un máximo de 15 amperios de corriente. Los conectores XLR siguen siendo el conector de entrada estándar en las cajas de altavoces activos.
Para ayudar a los usuarios a evitar sobrecargarlos, los altavoces tienen una potencia nominal (en vatios ) que indica su capacidad máxima de potencia. Gracias a los esfuerzos de la Audio Engineering Society (AES) y el grupo industrial de altavoces ALMA en el desarrollo del estándar de prueba EIA-426, las especificaciones de manejo de potencia se volvieron más confiables.
Los sistemas de altavoces portátiles y livianos para lugares pequeños dirigen las partes de baja frecuencia de la música (bajo eléctrico, bombo, etc.) a un subwoofer activo . Dirigir la energía de baja frecuencia a un amplificador y un subwoofer separados puede mejorar sustancialmente la respuesta de graves del sistema. Además, se puede mejorar la claridad porque los sonidos de baja frecuencia pueden causar intermodulación y otras distorsiones en los sistemas de altavoces.
Los sistemas de altavoces de refuerzo de sonido profesionales a menudo incluyen hardware dedicado para volarlos de forma segura sobre el área del escenario, para proporcionar una cobertura de sonido más uniforme y maximizar las líneas de visión dentro de los lugares de actuación.
Los altavoces de monitor , también llamados altavoces plegables , son gabinetes de altavoces que se utilizan en el escenario para ayudar a los artistas a escuchar su canto o interpretación. Como tal, los monitores apuntan hacia un artista o una sección del escenario. Generalmente se les envía una mezcla diferente de voces o instrumentos que la mezcla que se envía al sistema de altavoces principal. Las cajas de los altavoces de monitor suelen tener forma de cuña y dirigen su salida hacia el intérprete cuando se colocan en el suelo del escenario. Los diseños simples de dos vías y dos controladores con un cono de altavoz y una bocina son comunes, ya que los altavoces de monitor deben ser más pequeños para ahorrar espacio en el escenario. Estos altavoces normalmente requieren menos potencia y volumen que el sistema de altavoces principal, ya que sólo necesitan proporcionar sonido a unas pocas personas que se encuentran relativamente cerca del altavoz. Algunos fabricantes han diseñado altavoces para su uso como componente de un pequeño sistema de megafonía o como altavoz monitor. Varios fabricantes producen monitores autoamplificados que contienen un amplificador integrado.
El uso de monitores en lugar de monitores internos suele provocar un aumento del volumen del escenario, lo que puede provocar más problemas de retroalimentación y daños auditivos progresivos a los artistas que tienen delante. [13] La claridad de la mezcla para el intérprete en el escenario también suele verse comprometida a medida que escucha más ruidos extraños a su alrededor. El uso de altavoces monitores, activos (con amplificador integrado) o pasivos, requiere más cableado y equipo en el escenario, lo que resulta en un escenario más desordenado. Estos factores, entre otros, han llevado a la creciente popularidad de los monitores de oído.
Los monitores internos son auriculares que han sido diseñados para ser utilizados como monitores por un intérprete en vivo. Tienen un diseño de ajuste universal o de ajuste personalizado . Los monitores intrauditivos de ajuste universal cuentan con puntas de goma o espuma que se pueden insertar en el oído de prácticamente cualquier persona. Los monitores internos personalizados se crean a partir de una impresión del oído del usuario realizada por un audiólogo . Los monitores internos casi siempre se utilizan junto con un sistema de transmisión inalámbrico, lo que permite al intérprete moverse libremente por el escenario mientras recibe la mezcla del monitor.
Los monitores internos ofrecen un aislamiento considerable para el intérprete que los utiliza, no se escucha ningún sonido en el escenario y el ingeniero de monitores puede ofrecer una mezcla mucho más precisa y clara para el intérprete. Con los monitores internos, a cada intérprete se le puede enviar su propia mezcla personalizada; Aunque esto también ocurre con los monitores, los demás músicos no pueden escuchar los monitores internos de un intérprete. Una desventaja de este aislamiento es que el intérprete no puede escuchar a la multitud ni los comentarios de otros intérpretes en el escenario que no tienen micrófonos (por ejemplo, si el bajista desea comunicarse con el baterista). Esto se ha solucionado en producciones más grandes instalando micrófonos orientados hacia la audiencia que se pueden mezclar con los envíos del monitor interno. [13]
Desde su introducción a mediados de la década de 1980, los monitores internos se han convertido en la opción de monitoreo más popular para grandes giras. La reducción o eliminación de altavoces distintos de los amplificadores de instrumentos en el escenario ha permitido una mezcla más limpia y menos problemática tanto para el personal de sala como para los ingenieros de monitores. [La retroalimentación de audio se reduce considerablemente y hay menos sonido reflejándose desde la pared trasera del escenario hacia los micrófonos vocales y la audiencia, lo que mejora la claridad de la mezcla frontal.
Los sistemas de refuerzo de sonido se utilizan en una amplia gama de entornos diferentes, cada uno de los cuales plantea diferentes desafíos.
Los sistemas de alquiler audiovisuales deben poder resistir un uso intensivo e incluso el abuso por parte de los inquilinos. Por esta razón, las empresas de alquiler tienden a poseer gabinetes de altavoces fuertemente reforzados y protegidos con esquinas de acero, y los equipos electrónicos como amplificadores de potencia o efectos a menudo se montan en cajas protectoras para la carretera. Las empresas de alquiler también tienden a seleccionar equipos que tengan funciones de protección electrónica, como circuitos de protección de altavoces y limitadores de amplificador.
Los sistemas de alquiler para no profesionales deben ser fáciles de usar y configurar, y deben ser fáciles de reparar y mantener para la empresa de alquiler. Desde esta perspectiva, los gabinetes de los altavoces deben tener bocinas, altavoces y circuitos cruzados de fácil acceso, para que se puedan realizar reparaciones o reemplazos.
Muchas giras y eventos corporativos en grandes espacios alquilarán grandes sistemas de refuerzo de sonido que normalmente incluyen uno o más ingenieros de audio en el personal de la empresa de alquiler. En el caso de los sistemas de alquiler para giras, normalmente hay varios ingenieros y técnicos de audio de la empresa de alquiler que viajan con la banda para configurar y calibrar el equipo. La persona que mezcla la banda a menudo es seleccionada y proporcionada por la banda, ya que está familiarizada con los diversos aspectos del programa y comprende cómo la banda quiere que suene el programa.
Instalar un refuerzo de sonido para clubes de música en vivo y eventos de baile a menudo plantea desafíos únicos, porque existe una gran variedad de lugares que se utilizan como clubes, desde antiguos almacenes o teatros musicales hasta pequeños restaurantes o pubs en sótanos con paredes de hormigón. Los eventos de danza pueden realizarse en grandes almacenes, hangares de aviones o espacios al aire libre. En algunos casos, los clubes están ubicados en locales de varios pisos con balcones o en salas en forma de L, lo que dificulta conseguir un sonido consistente para todos los miembros de la audiencia. La solución es utilizar altavoces de relleno para obtener una buena cobertura, utilizando un retardo para garantizar que el público no escuche el mismo sonido reforzado en momentos diferentes.
La cantidad de gabinetes de altavoces subwoofer y amplificadores de potencia dedicados a sonidos de baja frecuencia que se usan en un club depende del tipo de club, los géneros de música que se reproducen allí y el tamaño del lugar. Una pequeña cafetería donde los grupos tradicionales de folk, bluegrass o jazz son los principales intérpretes puede no tener subwoofers y, en su lugar, depender de los altavoces PA principales de rango completo para reproducir los sonidos graves. Por otro lado, un club donde tocan bandas de música hard rock o heavy metal o un club nocturno donde los DJ tocan música dance pueden tener varios subwoofers grandes, ya que estos géneros y estilos musicales suelen utilizar un sonido de graves potente y profundo.
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Un desafío al diseñar sistemas de sonido para clubes es que es posible que el sistema de sonido deba usarse tanto para música pregrabada reproducida por DJ como para música en vivo. Un sistema de club diseñado para DJ necesita un mezclador de DJ y espacio para tocadiscos . Por el contrario, un club de música en vivo necesita una mesa de mezclas diseñada para sonido en vivo, un sistema de monitorización en el escenario y un cable tipo serpiente multinúcleo que va desde el escenario hasta el mezclador. Los clubes que ofrecen ambos tipos de espectáculos pueden enfrentar desafíos al proporcionar el equipo y la configuración deseados para ambos usos. Los clubes pueden ser un entorno hostil para los equipos de sonido, ya que el aire puede estar caliente, húmedo y lleno de humo. En algunos clubes, mantener fríos los amplificadores de potencia puede ser un desafío.
Las iglesias y lugares de culto similares a menudo plantean desafíos de diseño. Es posible que los oradores deban ser discretos para mezclarse con la carpintería y la piedra antiguas. En algunos casos, los diseñadores de audio han diseñado gabinetes de altavoces pintados a medida. Algunas instalaciones, como santuarios o capillas, son salas largas con techos bajos y se necesitan altavoces de relleno adicionales en toda la sala para brindar una buena cobertura. Una vez instalados, los sistemas de la iglesia suelen ser operados por voluntarios aficionados de la congregación, lo que significa que deben ser fáciles de operar y solucionar problemas. Con este fin, algunas consolas de mezclas diseñadas para lugares de culto tienen mezcladores automáticos, que reducen los canales no utilizados para reducir el ruido, y circuitos automáticos de eliminación de retroalimentación que detectan y eliminan las frecuencias que se están retroalimentando. Estas funciones también pueden estar disponibles en consolas multifunción utilizadas en instalaciones de convenciones y lugares de usos múltiples.
Los sistemas de sonido para giras están disponibles en muchos tamaños y formas diferentes, ya que deben ser lo suficientemente potentes y versátiles para cubrir muchas salas y lugares diferentes. Los sistemas para giras varían desde sistemas de tamaño mediano para bandas que tocan en clubes nocturnos y otros lugares de tamaño mediano hasta sistemas grandes para grupos que tocan en estadios , arenas y festivales al aire libre . Los sistemas de sonido para giras suelen estar diseñados con importantes características de redundancia, de modo que, en caso de falla del equipo o sobrecalentamiento del amplificador, el sistema seguirá funcionando. Los sistemas de gira para bandas que actúan ante multitudes de unos pocos miles de personas o más suelen ser configurados y operados por un equipo de técnicos e ingenieros que viajan con los artistas a cada espectáculo.
Las bandas convencionales que van a actuar en lugares de tamaño mediano y grande durante su gira programan una o dos semanas de ensayos técnicos con todo el sistema de conciertos y el personal de producción, incluidos los ingenieros de audio, a mano. Esto permite a los ingenieros de audio e iluminación familiarizarse con el espectáculo y establecer ajustes preestablecidos en sus equipos digitales (por ejemplo, mezcladores digitales) para cada parte del espectáculo, si es necesario. Muchos grupos musicales modernos trabajan con sus ingenieros de mezcla de frente y monitores durante este tiempo para establecer cuál es su idea general de cómo debe sonar el espectáculo y la mezcla, tanto para ellos en el escenario como para la audiencia.
Esto a menudo implica programar diferentes efectos y procesamiento de señales para usar en canciones específicas, para que las canciones suenen algo similares a las versiones de estudio. Para gestionar un programa con muchos cambios de efectos, los ingenieros de mezcla del programa a menudo optan por utilizar una consola de mezcla digital para poder guardar y recuperar automáticamente todas estas configuraciones entre cada canción. Los técnicos del sistema también aprovechan este tiempo para familiarizarse con la combinación específica de equipo que se utilizará en la gira y cómo responde acústicamente durante el espectáculo. Estos técnicos permanecen ocupados durante el espectáculo, asegurándose de que el sistema SR esté funcionando correctamente y de que el sistema esté sintonizado correctamente, ya que la respuesta acústica de una sala o lugar responderá de manera diferente a lo largo del día dependiendo de la temperatura, la humedad y la cantidad de personas. en la habitación o espacio.
El sonido para teatro en vivo, teatro de ópera y otras aplicaciones dramáticas puede plantear problemas similares a los de las iglesias; Los teatros pueden estar en edificios patrimoniales donde se requiere que los parlantes y el cableado se mezclen con la arquitectura. La necesidad de líneas de visión claras puede hacer que el uso de cajas de altavoces normales sea inaceptable; en cambio, a menudo se utilizan altavoces delgados y de bajo perfil.
En el teatro y el teatro en vivo, los artistas se mueven en el escenario, lo que significa que pueden ser necesarios micrófonos inalámbricos . Algunos de los espectáculos teatrales y musicales de mayor presupuesto se mezclan con sonido envolvente en vivo, a menudo con el operador de sonido del programa activando efectos de sonido que el ingeniero de mezcla del programa mezcla con música y diálogos. Estos sistemas suelen tener un diseño mucho más complejo y, por lo general, implican conjuntos separados de altavoces para diferentes zonas del teatro.
En algunas salas de conciertos donde se interpreta música clásica, como sinfonías y ópera, se utiliza un tipo sutil de refuerzo de sonido llamado mejora acústica . Los sistemas de mejora acústica añaden más sonido a la sala y evitan puntos muertos en el área de asientos del público "...aumentando las características acústicas intrínsecas de una sala". Los sistemas utilizan "... una serie de micrófonos conectados a una computadora [que está] conectada a una serie de altavoces". Sin embargo, a medida que los asistentes a los conciertos se han dado cuenta del uso de estos sistemas, han surgido debates, porque "... los puristas sostienen que el sonido acústico natural de las voces [o] instrumentos [clásicos] en una sala determinada no debe alterarse". [14]
El artículo de Kai Harada Opera's Dirty Little Secret afirma que los teatros de ópera han comenzado a utilizar sistemas electrónicos de mejora acústica "... para compensar los defectos en la arquitectura acústica de un lugar". A pesar del revuelo que ha surgido entre los asistentes a la ópera, Harada señala que ninguno de los teatros de ópera que utilizan sistemas de mejora acústica "...utilizan refuerzo de sonido tradicional al estilo Broadway, en el que la mayoría, si no todos, los cantantes están equipados con micrófonos de radio mezclados con una serie de antiestéticos altavoces esparcidos por todo el teatro." En cambio, la mayoría de los teatros de ópera utilizan el sistema de refuerzo de sonido para mejorar la acústica y para realzar sutilmente las voces fuera del escenario, los diálogos en el escenario y los efectos de sonido (por ejemplo, campanas de iglesia en Tosca o truenos en las óperas wagnerianas). [15]
Estos sistemas utilizan micrófonos, procesamiento informático "con cambios de retardo, fase y respuesta de frecuencia", y luego envían la señal "... a una gran cantidad de altavoces colocados en los extremos del lugar de actuación". Otro sistema de mejora acústica, VRAS , utiliza "... diferentes algoritmos basados en micrófonos colocados alrededor de la sala". La Deutsche Staatsoper de Berlín y el Hummingbird Centre de Toronto utilizan un sistema LARES . El Teatro Ahmanson de Los Ángeles, el Teatro Nacional Real de Londres y el Teatro Vivian Beaumont de la ciudad de Nueva York utilizan el sistema SIAP. [dieciséis]
Las salas de conferencias y conferencias plantean el desafío de reproducir claramente el habla en una sala grande, que puede tener superficies reflectantes que produzcan eco . Un problema con la reproducción del habla es que el micrófono utilizado para captar el sonido de la voz de un individuo también puede captar sonidos no deseados, como el crujir de papeles en un podio. Un micrófono más direccional puede ayudar a reducir los ruidos de fondo no deseados.
Otro desafío al hacer sonido en vivo para personas que hablan en una conferencia es que, en comparación con los cantantes profesionales , las personas invitadas a hablar en un foro pueden no estar familiarizadas con el funcionamiento de los micrófonos. Algunas personas pueden apuntar accidentalmente el micrófono hacia un altavoz o un monitor, lo que puede provocar retroalimentación de audio .
En algunas conferencias, los ingenieros de sonido tienen que proporcionar micrófonos para un gran número de personas que están hablando, en el caso de una mesa redonda o un debate. En algunos casos, se utilizan mezcladores automáticos para controlar los niveles de los micrófonos y apagar los canales de los micrófonos a los que no se habla, para reducir el ruido de fondo no deseado y reducir la probabilidad de retroalimentación.
Los sistemas de instalaciones deportivas a menudo tienen que lidiar con un eco importante, que puede hacer que el habla sea ininteligible. Los sistemas de sonido deportivos y recreativos a menudo también enfrentan desafíos ambientales, como la necesidad de altavoces exteriores resistentes a la intemperie en estadios al aire libre y altavoces resistentes a la humedad y salpicaduras en piscinas. Otro desafío con las configuraciones de refuerzo sonoro deportivo es que en muchos estadios, los espectadores están en los cuatro lados del campo de juego. Esto requiere una cobertura de sonido de 360 grados. Esto es muy diferente de la norma en los festivales de música y salas de música, donde los músicos están en el escenario y el público está sentado frente al escenario.
Los ingenieros y técnicos de audio diseñan, instalan y operan sistemas de refuerzo de sonido a gran escala. Durante la fase de diseño de un lugar recién construido, los ingenieros de audio trabajan con arquitectos y contratistas para garantizar que el diseño propuesto acomode los parlantes y proporcione un espacio adecuado para los técnicos de sonido y los bastidores de equipos de audio. Los ingenieros de audio también brindarán asesoramiento sobre qué componentes de audio se adaptarían mejor al espacio y su uso previsto, y sobre la ubicación e instalación correctas de estos componentes. Durante la fase de instalación, los ingenieros de audio se aseguran de que los componentes eléctricos de alta potencia estén instalados y conectados de forma segura y que los altavoces montados en el techo o en la pared estén correctamente montados (o "colgados") sobre el soporte . Cuando se instalan los componentes de refuerzo de sonido, los ingenieros de audio prueban y calibran el sistema para que su producción de sonido sea uniforme en todo el espectro de frecuencias.
Un sistema de refuerzo de sonido debe poder reproducir con precisión una señal desde su entrada, a través de cualquier procesamiento, hasta su salida sin coloración ni distorsión. Sin embargo, debido a las inconsistencias en los tamaños, formas, materiales de construcción e incluso densidades de multitudes de los lugares, esto no siempre es posible sin una calibración previa del sistema. Esto se puede hacer de varias maneras.
El método más antiguo de calibración del sistema implica un par de oídos sanos, material del programa de prueba (es decir, música o voz), un ecualizador gráfico y familiaridad con la respuesta de frecuencia deseada. Luego hay que escuchar el material del programa a través del sistema, tomar nota de cualquier desviación de frecuencia o resonancias notables y corregirlas utilizando el ecualizador. Los ingenieros suelen utilizar una lista de reproducción familiar para calibrar un nuevo sistema. Muchos ingenieros todavía realizan este proceso de oído , incluso cuando se utiliza equipo de análisis, como una verificación final de cómo suena el sistema con música o voz reproducida a través del sistema. Otro método de calibración manual requiere un par de auriculares de alta calidad conectados a la señal de entrada antes de cualquier procesamiento. [b] Luego se puede utilizar esta señal directa como referencia para identificar cualquier diferencia en la respuesta de frecuencia. [17]
Desde el desarrollo del procesamiento de señales digitales (DSP), ha habido muchos equipos y software diseñados para trasladar la mayor parte del trabajo de calibración del sistema de la interpretación auditiva humana a algoritmos de software que se ejecutan en microprocesadores. Una herramienta para calibrar un sistema de sonido es un analizador en tiempo real (RTA). Esta herramienta generalmente se usa canalizando ruido rosa al sistema y midiendo el resultado con un micrófono calibrado especial conectado al RTA. Usando esta información, el sistema se puede ajustar para ayudar a lograr la respuesta de frecuencia deseada.
Más recientemente, los ingenieros de sonido han visto la introducción de software de análisis de audio basado en transformada rápida de Fourier (FFT) dual, como Smaart , que permite a un ingeniero ver no solo la información de respuesta de frecuencia que proporciona un RTA, sino también en el dominio del tiempo. Esto proporciona al ingeniero datos mucho más significativos que un RTA por sí solo. El análisis FFT dual permite comparar la señal de origen con la señal de salida. Un sistema se puede calibrar utilizando material de programa normal en lugar de ruido rosa u otras señales de prueba especiales. La calibración se puede monitorear durante una actuación.
Las tiendas de audio profesional venden micrófonos, cajas de altavoces , monitores , mesas de mezclas , unidades de efectos montadas en bastidor y equipos relacionados diseñados para uso de ingenieros y técnicos de audio. Las tiendas suelen utilizar la palabra profesional o pro en su nombre o en la descripción de su tienda, para diferenciarlas de las tiendas de electrónica de consumo , que venden altavoces , equipos de cine en casa y amplificadores de consumo, que están diseñados para uso privado y en el hogar. usar.
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