LINEAS PARA AUDIO
Análisis de las características de las líneas utilizadas en audio analógico. Los problemas
que se presentan y la forma en que se han resuelto.
Para enviar una información eléctrica de un punto a otro, se utiliza una línea la cual está
formada, generalmente, por dos conductores que forman un circuito completo a través del
cual circula la corriente del generador a la carga.
Fig. 1. Línea blindada.
Para proteger la información, particularmente si ésta es de baja intensidad, se utilizan los
conductores en la forma en que se ¡muestra en la Fig. 1, de tal manera, que si se encuentran
dentro de un campo eléctrico, la malla protectora, por ser una superficie conductora y por lo
tanto equipotencial, proporciona un blindaje electrostático, que conduce la señal
interferente a tierra y no afecta a la señal deseada.
Una línea como la descrita recibe el nombre de línea blindada o desbalanceada y es
ampliamente utilizada en audio, para aplicaciones domésticas debido a su bajo costo.
Sin embargo, la línea blindada proporciona muy poca protección cuando la interferencia
se produce por un campo magnético, ya 1 que, como se ilustra en la Fig. 2, las líneas de
fuerza del campo interferente, generan corrientes inducidas en los dos conductores. La 1
corriente generada en el blindaje se aterriza, pero la corriente generada en el conductor
central, entra en la carga, (unidad que se quiere alimentar) ya que la malla no impide la
propagación de los campos magnéticos, y no se logra evitar la interferencia.
Fig. 2. Línea desbalanceada con campo magnético interferente.
Esta interferencia, generalmente se debe al campo producido por la corriente que alimenta
todos los dispositivos eléctricos y electrónicos, incluyendo sistemas de alumbrado, es de
una frecuencia de 60 Hz. acompañada de sus armónicos, (lo que generalmente se escucha
como zumbido "hum", corresponde a una frecuencia de 120 Hz.), las cuales no se deben
suprimir por medio de filtros ya que se eliminarían también estas componentes de la señal
de programa.
Fig.3 Línea balanceada
Fig. 4. Línea balanceada con campo magnético interferente
y transformador de acoplamiento a la entrada.
Para lograr una mayor limpieza en la señal que se conduce, se utiliza una línea conocida
como línea balanceada, la cual está formada por dos conductores centrales, trenzados,
rodeados de una malla también conductora, que les sirve de blindaje electrostático. Fig. 3.
En presencia de un campo magnético interferente, se producirán tres corrientes inducidas
(una en cada conductor), pero si se aplican a la carga como se indica en la Fig. 4, la
corriente inducida en el blindaje se irá directamente a tierra, mientras que las otras dos, se
cancelarán mutuamente en el transformador de acoplamiento, ya que son iguales y tienen la
misma fase. El mismo efecto se produce si las señales entran a un amplificador diferencial.
Estas líneas pueden ser de gran longitud, con la única condición de que las líneas de
fuerza de los campos magnéticos externos sean paralelas, para que las corrientes inducidas
sean de la misma intensidad y fase, (lo que sucede cuando la fuente interferente está
suficientemente alejada de los conductores) y que además, los devanados del transformador
sean iguales. En la práctica se consigue una cancelación (factor de rechazo) del orden de 60
dBs.
Las exigencias actuales, debido a limitaciones de espacio, obligan, en algunas ocasiones a
colocar las líneas muy próximas a transformadores que generan campos magnéticos muy
fuertes y que difícilmente se eliminan con las líneas simplemente balanceadas. Se ha
desarrollado una línea de transmisión que tiene cuatro conductores para la señal de
inteligencia, además de la malla y se conectan en pares. Se puede considerar como una
línea balanceada doble, en la que los conductores, por estar trenzados entre sí, logran
eliminar campos mas fuertes que una línea balanceada tradicional. Esta línea se está
utilizando para reducir más, los niveles del ruido captado y mejorar la relación señal a
ruido. Para facilitar el empleo de este tipo de líneas, los cables se codifican por colores.
Otro aspecto que generalmente debe tomarse en cuenta, es la impedancia característica de
la linea de transmisión, ya que ésta representa la carga contra la cual trabaja el amplificador
y que debe ser igual a su impedancia interna.
Tratándose de señales de audio analógico, en las cuales la frecuencia máxima de trabajo
es de 20 000 Hz., se tiene una longitud de onda igual a 1.5 Km. por lo tanto, si la longitud
del cable es menor de 15 Km. (la décima parte), la impedancia característica del mismo, no
tiene ningún efecto en el acoplamiento y por lo tanto no se toma en cuenta. En la práctica se
considera que esta impedancia varía entre 50 y 90 ohms en líneas destinadas a señales
analógicas. En el caso de manejar señales con corrientes elevadas, como al alimentar un
altavoz, se debe considerar el calibre del conductor, para reducir las pérdidas por
calentamiento en el cable.
Para la alimentación requerida en los micrófonos de condensador que normalmente se
hace a través de una batería o una fuente adicional, es posible utilizar el mismo cable
balanceado y enviar la energía necesaria, que es muy pequeña, utilizando la llamada fuente
fantasma, cuyo diagrama esta ilustrado en la Fig. 5. De esta manera se obtiene un sistema
que puede utilizarse indistintamente con cualquier tipo de micrófono Y se evita el empleo
de cables con un gran número de conductores. Las resistencias mostradas en el dibujo, son
iguales y de valor elevado. La mayoría de las consolas modernas tienen incorporado este
sistema en sus módulos de entrada.
Fig. 5. Fuente fantasma para alimentar mic. de condensador.
Corno se tienen tres conductores, (los cables de cuatro conductores activos se manejan de
dos en dos) los conectores también tienen tres terminales que generalmente vienen
numerados. En la norma utilizada en Estados Unidos (que es la que generalmente
empleamos aquí) se acostumbra utilizar la terminal 1 para el blindaje, la terminal 2 para la
señal y la terminal 3 como referencia. Intercambiando las terminales 2 y 3 se produce un
defasamiento de 180°, con respecto a la señal original. La norma Europea por otra parte,
utiliza la terminal 3 para conectar el blindaje, la terminal 1 para la señal y la terminal 2
para la referencia. Cuando se utilizan equipos de fabricación europea conectados con
equipos de fabricación nacional o americana debe tenerse en cuenta esta circunstancia y
modificar las terminales de acuerdo con el empleo del equipo.
Para facilitar la instalación y reducir el diámetro de los ductos para las líneas, se han
desarrollado los llamados cables multipares, los que en una sola cubierta aislante, tienen
varios pares de líneas balanceadas, cada una con su correspondiente cable trenzado que
sirve como blindaje y línea de retorno. Esta líneas se fabrican hasta con 27 pares (líneas) y
están codificados por colores. La codificación por colores, no está normalizada y cada
fabricante utiliza la propia.
Las líneas balanceadas son de uso normal en todas las aplicaciones profesionales aunque
son de un costo mayor que las líneas no balanceadas, que sólo se utilizan en aplicaciones
domésticas o semi-profesionales. Debe tenerse cuidado de no utilizar las líneas multipares
para el envió de señales de diferente intensidad, (señal de línea y señal de micrófono) ya
que, entonces, puede haber interferencia de la señal de mas intensidad en la de menor
intensidad.
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