Electroacústica

Esta sección se vuelve hacia los dispositivos que deben producir sonido: amplificadores, altavoces y micrófonos, y el programa de radiodifusión que acaban transportando.

Electroacústica cubre el conjunto de distorsión de IEC 60268-3 (THD, THD+N y SINAD, intermodulación y DIM) y los estimadores de respuesta en frecuencia H1/H2 con la coherencia. Las dos familias de dispositivos tienen sus propias páginas de ensayo de tipo: Caracterización de altavoces (IEC 60268-5), con el modelo del pistón radiante que hay detrás de la directividad de un altavoz, y Caracterización de micrófonos (IEC 60268-4), con los patrones polares y los convenios de ruido propio, ambas terminadas en un informe de una página maquetado como lo maqueta un laboratorio acreditado, con la tabla de características nominales junto a los paneles de respuesta, polar y de ruido trazados según las convenciones de escala de IEC 60263. Lo que convierte una hoja así en un informe de ensayo y no en un estudio de diseño son los datos de entrada medidos y la norma declarada, y las dos cosas las aportas tú. La página de altavoces vuelve luego a poner el dispositivo caracterizado en una sala con un micrófono abierto, donde la pregunta deja de ser un número de hoja de características y pasa a ser si el lazo es estable: el criterio de Long de ganancia antes de la realimentación, la corrección por número de micrófonos abiertos y el margen de 10 dB para el que se diseña un sistema ecualizado se calculan ahí. Si estás diseñando o diagnosticando un sistema de refuerzo sonoro en vez de ensayando un altavoz, esa es la sección a la que ir.

Las tres páginas de dispositivo se dividen por lo que se somete a ensayo y, por tanto, por el aspecto que tiene el banco. Un amplificador trabaja sobre su impedancia de carga nominal desde su alimentación y su impedancia de fuente nominales, y las condiciones normalizadas de medición de la IEC 60268-3 (apartado 3.1.3) bajan después la f.e.m. de fuente 10 dB por debajo del valor nominal, así que una cifra de distorsión no significa nada si no se dice en cuál de las dos se tomó. Un altavoz se mide en su eje de referencia a una distancia declarada, en campo libre o en campo libre de semiespacio, con su montaje declarado. Un micrófono se mide contra una referencia calibrada. Las dos páginas de ensayo de tipo parten de curvas medidas en vez de decirte cómo adquirirlas, así que las condiciones en las que se tomaron esas curvas viajan con cada número de la ficha resultante y le pertenecen. Distorsión con barridos y utilidades de fase amplía el banco de pruebas con la alternativa de un solo barrido: la separación armónica de Farina / Novak, que convierte un único barrido exponencial en el conjunto completo de respuestas en frecuencia armónicas y en una THD medida en función de la frecuencia de excitación, más las utilidades de fase mínima, retardo de grupo y exceso de fase que diseccionan de qué está hecha la fase de la respuesta medida.

Sonoridad de programa cubre la señal que transportan esos dispositivos: la sonoridad de un programa de radiodifusión o streaming según UIT-R BS.1770-5 en LUFS, la normalización a -23 LUFS de EBU R 128, los medidores momentáneo/corto plazo/integrado del modo EBU, el rango de sonoridad y el nivel de pico verdadero por sobremuestreo en dBTP.

Si vienes a caracterizar equipos de audio, ve directamente a Electroacústica; si vienes a nivelar un programa, ve a Sonoridad de programa. Para medir lo que emite una máquina, y no lo que reproduce un transductor, el punto de partida son las páginas de Potencia acústica e intensidad.

Páginas de esta sección

• Electroacústica: distorsión y respuesta en frecuencia: las métricas de distorsión de IEC 60268-3 y la estimación de la respuesta en frecuencia con coherencia.
• Caracterización de altavoces (IEC 60268-5): los convenios de sensibilidad, el pistón radiante y la ficha de características de IEC 60268-5.
• Caracterización de micrófonos (IEC 60268-4): las referencias de sensibilidad, los patrones direccionales y el ruido propio de la ficha de IEC 60268-4.
• Distorsión con barridos y utilidades de fase: separación armónica y THD(f) con un solo barrido exponencial (barrido sincronizado de Farina / Novak), y fase mínima, retardo de grupo y exceso de fase de una respuesta medida.
• Radiodifusión: el problema de la sonoridad resuelto con una medición y no con un compresor, un número con puerta por programa y el rango que dice cuánto se mueve.
• Sonoridad de programa y pico verdadero: la sonoridad de programa y el nivel de pico verdadero de UIT-R BS.1770-5 con la práctica de normalización de EBU R 128, la medición en modo EBU y el rango de sonoridad.

Qué no cubre esta sección

• Las páginas de ensayo de tipo reducen y presentan lo que midió un laboratorio; no lo adquieren. La respuesta de campo libre, los cortes polares, el espectro de ruido y el barrido de distorsión frente a nivel entran como datos, y aquí no hay ningún procedimiento que te diga cómo llevar la cámara anecoica o la medición por sustitución que los produjo. Dos de las ediciones implementadas están fijadas en vez de vigentes: las métricas de distorsión siguen AES17-2015 y no la revisión de 2020, y el informe de micrófono sigue IEC 60268-4:2014 y no el de 2018. La extracción de parámetros de Thiele-Small a partir de una curva de impedancia no está implementada, y los valores eléctricos y mecánicos de potencia admisible de los apartados 17 y 18 de IEC 60268-5 los declara el fabricante, no se calculan. El criterio de realimentación es una contabilidad de niveles, no un modelo acústico: consume dos niveles de campo directo que aportas tú, no los calcula a partir de un patrón de cobertura, y no predice ni la frecuencia de acoplo ni el efecto de un ecualizador o de un desplazador de frecuencia. Y la IEC 60268-16, el índice de transmisión del habla, no forma parte de esta sección en absoluto: está en Habla.