Sala, altavoces, amplificación... y su relación




      Cuando nos disponemos a comprar los componentes de nuestro sistema de audio siempre nos asaltan un mar de dudas sobre qué comprar, cómo se integrarán entre sí, acertaremos o no en la elección, etc. Sobre todo cuando nos iniciamos en este mundillo, todos nos hemos visto en situaciones similares alguna vez.

      Al margen de marcas, modelos, y sobre todo, una escucha (a ser posible, lo más recomendable es incluso en nuestra sala, puesto que considero la acústica como el elemento más importante de la cadena de reproducción musical) por parte de la persona interesada, que en definitiva es a quien debe convencer su sonido, hay una serie de consejos que he recopilado de libros, sitios en la red, expertos en audio, revistas, que considero prácticos y suelo utilizar.

      Pese a basarse en medidas de laboratorio de los aparatos (cosa que aunque no debemos desestimar, no son en absoluto indicadores de la calidad musical), establecen algunas relaciones básicas que resultan prácticas a la hora de conseguir esa sinergia entre los componentes, principalmente sala, altavoces y amplificación, de acuerdo a nuestros gustos o necesidades.

      Medidas de sala y potencia de amplificación:

      Cuando conectamos un amplificador a unos altavoces, la potencia en vatios entregada por el primero se convierte en decibelios de presión sonora entregados por los segundos, en definitiva es lo que escuchamos.

      En el punto de escucha genéricamente debe haber entre 60 dB (una conversación) y 110 dB (una discoteca) para tener una gama de presiones capaz de reproducir con realismo cualquier estilo musical.

      Esto depende del volumen de la sala (metros cúbicos), distancia entre altavoz y oyente, y la sensibilidad de los altavoces (dB/w/m, indican la presión en decibelios entregada si los atacamos con una potencia de 1 vatio y medimos a 1 metro en su eje, teniendo en cuenta que para incrementar en 3 dB la presión debemos doblar la potencia en vatios, igualmente cada vez que doblamos la distancia hacia el altavoz, la presión se reduce a la mitad, o lo que es igual, decrementa en 6 dB).

      Para efectuar un cálculo general y sencillo, considerando una sensibilidad media de 88 dB, una distancia media de 2 metros entre altavoz y oyente, y una altura media de la sala de 2,6 metros, esta regla viene a decir que multiplicando los metros cuadrados de la sala por 7, obtendríamos la potencia recomendada de amplificación.

      Un ejemplo práctico, considerando una sala de 10 m2 bastarían 70 vatios contínuos de amplificación para obtener una gama de presiones suficientes para escuchar con realismo cualquier estilo musical.

      Medidas de sala y respuesta en frecuencia de altavoces:

      Considerando una sala regular (largo, ancho y alto), la medida del mayor de sus ejes nos determina la frecuencia de resonancia baja de la misma (considerar para su cálculo la temperatura ambiente de la sala, base de la velocidad del sonido resultante). Sobre el cálculo de esta resonancia baja se debería considerar la respuesta en frecuencia de los altavoces, observando que en baja no estuviesen por debajo de esa resonancia baja de la sala.

Cálculo de la resonancia baja en salas regulares.
      Hay que tener en cuenta que a menor tamaño de sala, la resonancia baja será mayor, y viceversa. Por lo tanto, para salas pequeñas la respuesta en baja del altavoz seleccionado debería ser a frecuencias mayores que para salas de dimensiones superiores. Esto viene a confirmar que para salas pequeñas lo más apropiado son altavoces de tipo estantería, que al tener menor volumen de caja ofrecen una respuesta más recortada en bajas.

      Como ejemplo práctico, considerando una sala de medidas 4 de largo, por 3 de ancho, por 2,5 de alto (referidas en metros), una temperatura ambiente de 23º C en la sala, se obtiene una resonancia baja de 43,1 Hz, frecuencia de la que no debiera bajar la respuesta de los altavoces a ubicar en dicha sala.

      Potencia de amplificación y de altavoces:

      Hay diversas medidas ofrecidas por fabricantes de la potencia de salida de un amplificador; DIN, RMS, PMPO, etc. Esto responde más a criterios comerciales que para informar al posible comprador. La potencia que nos debe interesar son siempre vatios RMS (root mean square), que indican la potencia máxima capaz de entregar de forma continuada en el tiempo.

      Realmente la potencia máxima o picos capaces de entregar un amplificador son mayores que la potencia RMS, pero no lo hacen de forma continuada, sino que son picos de muy escasa duración. La relación entre ambas viene dada por RMS = 0,707 x PICO (el valor 0,707 es 1 entre raíz de 2), o lo que es igual, PICO = 1,414 x RMS (igualmente, 1,414 es el valor de raíz de 2, de ahí el acrónimo de Root Mean Square).

      Relacionando la potencia de amplificación con la potencia máxima soportada por los altavoces, teniendo en cuenta lo anterior, sabemos que todo amplificador entrega picos máximos de 1,414 por su potencia RMS, es decir, los picos de potencia son algo más de un 41%, consecuentemente los altavoces asociados al mismo deben soportar un máximo de dicha potencia. Como norma general y por seguridad, se suele considerar que los altavoces deben admitir potencias un 50% mayor que la salida RMS del amplificador, o lo que es igual, dada la potencia máxima admitida por un altavoz, el amplificador asociado debe entregar máximo una potencia RMS del 33% menos.

      Tomemos por ejemplo un integrado de 80 vatios a 8 ohmios, los altavoces recomendados para el mismo (si tienen impedancia de 8 ohmios, si es menor, con amplificación a transistores hay que considerar que genéricamente al dividir la impedancia a la mitad, la potencia entregada por el amplificador se dobla), deben admitir al menos 120 vatios por seguridad.

      Potencia de amplificación y sensibilidad de altavoces:

      Cada 3 dB de más o menos en la sensibilidad de una caja, requiere la mitad o el doble de potencia en vatios respectivamente para conseguir la misma presión sonora.

      Generalmente la sensibilidad de cualquier altavoz de calidad está por encima de 84 dB/w/m, aunque esta es una sensibilidad claramente baja. Los altavoces con sensibilidades por encima de 92 dB/w/m suelen estar recomendados para amplificaciones a válvulas, principalmente sensibilidades mayores para electrónicas SET (Single Ended Triode) cuyas potencias oscilan de media entre 8 y 15 vatios, por lo que al ser potencias tan bajas, requieren altavoces muy sensibles, y con poca distorsión (algo generalmente caro), mínimo esos 92 dB/w/m.

      Para el resto de altavoces, con sensibilidades entre 84 y 92, basta considerar que cuanto más baja sea la sensibilidad, mayor potencia de amplificación requerirá para hacer rendir el altavoz al 100% de sus posibilidades. A nivel práctico, la potencia en vatios del amplificador no determina por sí sola su capacidad para mover con soltura un determinado altavoz (con su correspondiente sensibilidad), puesto que depende en gran medida de la capacidad de entrega de corriente de dicho amplificador (a su vez depende de la transformación del mismo).

      Según se explicó en el primer apartado, si deseamos llegar a presiones de 110 dB en el punto de oyente, teniendo en cuenta que se trata de una instalación estéreo, distancia de 2 metros entre altavoz y oyente, una regla para calcular la potencia en vatios requerida para unos altavoces de sensibilidad dada (considerando potencia RMS del amplificador a la impedancia de esos altavoces) es restar de 113 la sensibilidad de altavoz, dividir el resultado entre 3 y redondeando, tomar la potencia de 2 del resultado como los vatios necesarios de amplificación.

      Así pues, para unas cajas de sensibilidad 88 dB/w/m, oyente a 2 metros y configuración estéreo, precisaremos de 2 elevado a ((113-88)/3) vatios de potencia, es decir, 28 igual a 256 vatios RMS.

      En resumen, se trata de ofrecer ciertas relaciones básicas que utilizaremos en lógica según nuestras intenciones. Como casos extremos, no vamos a tomar al pie de la letra la relación entre sala y potencia de amplificación si nuestros gustos son pequeñas formaciones de jazz u orquestas de cámara que no precisan niveles de presión elevados, por contra nos vendría muy bien una electrónica SET con altavoces de sensibilidad adecuada, pese a su limitada potencia. En el otro extremo, si nos gusta el rock y pretendemos cierto realismo al escuchar un concierto en directo de los Rolling, precisaremos de una potencia mínima de acorde a nuestra sala y/o sensibilidad de altavoces, al margen de otras consideraciones.

      Espero que resulten de utilidad los consejos aquí detallados, al menos a aquellos amigos que se inicien en el audio de calidad, o pretendan cambiar sus componentes y acertar lo más posible en su elección. Saludos.




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