conceptos car audio

Todo sistema de alta fidelidad consta de una serie de componentes que son comunes, independientemente de la sala de escucha a la que vaya dedicada. De una forma muy superficial (en otro artículo los describimos con detalle) podríamos decir que básicamente los elementos son: una fuente de sonido, un amplificador, unos altavoces y un cableado encargado de transmitir la señal entre todos ellos y otro que se encarga de suministrar la electricidad necesaria para su funcionamiento.

Se puede decir, sin temor a equivocarnos, que la cadena es tan débil como el más débil de sus eslabones. Es decir, para obtener un equipo que ofrezca un sonido de calidad hay que escoger componentes de calidad, ya que uno que desentone puede dar al traste con nuestras expectativas. Pero, sobre todo, hay que mantener una coherencia y compatibilidad en la elección de los mismos y, lo más importante, una instalación meticulosamente planificada y llevada a cabo.

De hecho, una de las premisas básicas en el mundo de la alta fidelidad es que un buen sistema no es la suma de buenos componentes sin más: hay muchos coches con equipos valorados en muchísimos miles de euros que tienen un sonido mediocre y a la inversa. Esto anterior es válido tanto para el car audio como para el hifi doméstico.
Es un fallo típico de muchas personas gastar mucho dinero en la fuente, incluso en los amplificadores de potencia y luego descuidar la elección de unos altavoces adecuados, de un cableado de calidad y, sobre todo, de una instalación correcta. Es preferible, si tenemos un presupuesto limitado, repartir el mismo comprando un autorradio de gama más baja (eso sí, dentro de una calidad mínima exigible) y gastar más dinero en los altavoces, cableado, un instalador profesional (imprescindible si no somos expertos), etc.
Es más, si tuviéramos que dar un listado de mayor a menor peso en el coste final del sistema, sería el que sigue:

1. altavoces
   
2. amplificador
   
3. fuente
   
4. cableado
   

Bien entendido que un montaje profesional es imprescindible para obtener lo mejor de lo anterior.

Volviendo a los componentes, lógicamente el diseño de los mismos variará en función de las condiciones de instalación, ambientales, etc. en las que vaya a ser disfrutado. Un altavoz para el automóvil tiene una forma, materiales, etc. muy diferentes a los de uno doméstico. Es lógico, ya que el automóvil es un ambiente hostil para la escucha, tanto por las condiciones a las que se ve sometido el habitáculo (vibraciones, variaciones de temperatura, etc.) como por la gran variedad de superficies, materiales y formas del mismo. Y, sobre todo, por las restricciones de espacio y colocación que imponen.

Pero lo más importante: el objetivo de cualquier aficionado exigente a la música, es conseguir la mayor pureza en la reproducción.

Con objeto de aprender a valorar, disfrutar y a la vez poder comparar la calidad del sonido de un sistema, es necesario establecer una serie de conceptos fundamentales: las características que definen una buena escucha.

Éstas son muchas, pero fundamentalmente nos gustaría señalar:

- A.- Imagen (imaging) y escena (soundstage):
el sistema de alta fidelidad ideal sería aquel que reprodujese la música tal como fue grabada, es decir, que un oyente al escucharlo no pudiera decir si está delante de una orquesta o de un equipo hifi. Para ello, debe tener la habilidad de recrear todos los componentes de la citada orquesta (por poner un ejemplo), ubicados claramente en el espacio inequívocamente e inalterados con las variaciones de frecuencias. Eso es la imagen. Además, los altavoces deberían “desaparecer” o “diluirse” y el oyente no debería ser capaz de darse cuenta de dónde proviene el sonido. De esta forma crearán un área ocupada por el sonido, que es la escena. Como en la realidad, esta escena deberá tener una anchura, profundidad y altura.

El objetivo de todo audiófilo es conseguir las mejores escena e imagen posibles para su sistema. Esto es muy complicado y es habitual ver caros equipos con una imagen pobre o una escena muy baja (o muy alta), etc.
Para conseguir una buena imagen es necesario entender bien cómo interaccionan los altavoces con el entorno en el que están instalados. Primeramente, sabemos que el oyente (el conductor, por ejemplo) se encuentra mucho más cerca del altavoz izquierdo que del derecho, por lo que le llegará antes el sonido de aquel y desvirtuará la imagen. Por tanto, habría que intentar conseguir una ubicación para los altavoces tal que la diferencia de distancias de ambos a nuestros oídos fuese lo menor posible (esto se puede hacer artificialmente con tratamiento de retardo de la señal mediante procesadores).

Llegados a este punto es necesario recordar que las altas frecuencias (agudas) son muy direccionales, se propagan en línea recta, mientras que las bajas (graves) son omnidireccionales. Esta es la explicación de porqué los altavoces de subgraves (subwoofers) pueden perfectamente estar instalados en el maletero y aún así el oyente no ser consciente de dónde proviene el sonido. Esto es aplicable incluso a los medios-graves (woofers), pero no con los tweeters (agudos), que deben estar colocados siguiendo las pautas del párrafo anterior, sin obstáculos. Por eso los altavoces de las puertas, a pocas pretensiones que tenga el sistema, deben ser de vías separadas: unos coaxiales nos darían una imagen pobrísima (gran pérdida de información en agudos) y escena bajísima. Lo ideal sería colocar un altavoz de tres vías separadas, con el woofer (medio-grave) en las puertas, el mid (medios) en el salpicadero y el tweeter con el mid o, como mucho, en los montantes de las puertas.

Por otra parte, hay que tener en cuenta que las tres vías del altavoz deberían estar lo más cerca posible unas de otras para que fueran un punto único de emisión (como los coaxiales) evitando una brusca transición entre frecuencias que alterarían la imagen estéreo. Esto es contrapuesto a lo explicado en el párrafo anterior y añade un elemento adicional de dificultad a la instalación en el automóvil.

De lo anterior se deduce, entre otras cosas, que la tendencia de muchas personas de dar preponderancia a la parte trasera de su coche (bandeja) con grandes altavoces y etapas de potencia, etc. es completamente contraproducente, ya que no conseguimos más que “emborronar” el sonido (las ondas llegan a nuestros oídos en momentos diferentes debido a las diferencias de distancias de los altavoces a nuestros oídos, existen conflictos porque se reflejan y refractan en las superficies del interior del vehículo, etc.) y destruir la imagen y la escena. Un buen consejo es olvidarse de sonorizar la parte trasera (o a lo sumo colocar “altavoces de relleno” que apenas sean audibles).


- B.- Clipping o distorsión
Primeramente habría que distinguir entre
1.- la distorsión provocada por la etapa de potencia. es intrínseca a todo amplificador; ocurre cuando a éste se le pide dar más potencia de la que está diseñado para dar.
Un amplificador es un aparato que transforma una señal (entrada) en otra de mayor voltaje (salida) consumiendo una energía eléctrica para ello. Pero, lógicamente, hay unos límites que vienen impuestos por el diseño de los componentes del amplificador (transistores, etc.)
Es decir, si a un amplificador le seguimos demandando potencia, llegará un momento en que sus componentes entren en la zona de “no-linealidad” y no sea capaz de dar el voltaje de salida exigido y llega el fenómeno del recorte o “clipping”.

Si tomamos la señal de entrada como senoidal (no es cierto, pero se ve mejor así para la presente explicación), la de salida debería ser idéntica pero “amplificada”. Cuando ocurre el clipping, lo que hace el amplificador es “cortar” los picos de las ondas de salida, las cuales se transforman en ondas “cuadradas”. Éstas se componen de infinitas ondas senoidales de frecuencias superiores a la principal, denominadas armónicos, que los altavoces reproducen llegando con ellas al fenómeno de la distorsión. Además de ser desagradable, es muy nociva para los altavoces, pudiendo llegar a destruirlos.

2.- la ocurrida en el altavoz: un altavoz al que se le suministra más potencia de la que está diseñado para aguantar es forzado más allá de su límite físico. Es, a grandes rasgos, una membrana de forma cónica (habitualmente) que vibra con una determinada frecuencia, reproduciendo así el sonido. Esa membrana tiene un borde superior de goma que es la suspensión y en la parte de abajo un centrador o “araña”, que se encarga de que se mueva sólo en el eje vertical, como su nombre indica.

En la parte inferior de la membrana se encuentra pegada una pequeña bobina (bobina de voz), la cual está conectada a los terminales del altavoz. El imán del altavoz es la pieza grande y pesada que todo el mundo conoce y se halla debajo de aquélla, de tal forma que al llegar corriente a dicha bobina (señal del amplificador) comienza a vibrar, con una amplitud proporcional a la potencia que le está llegando.

Si la potencia sobrepasa un valor (normalmente mayor que la nominal del altavoz), aparece la distorsión por la incapacidad de los elementos de manejarla (suspensión, etc.). Si seguimos aumentando el volumen la “excursión” del cono será tal que la bobina toque el imán y se produzca el fenómeno del “picado”, muy característico y fácil de distinguir. Es la mejor manera de destruir un altavoz, así es que hay que evitarlo a toda costa.

Todo lo dicho anteriormente aplica a woofers y a tweeters, aunque es más fácil dañar el primero por un exceso de potencia. De todas formas hay que decir bien claro que es mucho mejor tener un amplificador cuyas especificaciones de potencia nominal excedan a las del altavoz que al revés. Para un altavoz es más nociva la distorsión provocada por una etapa poco potente o de baja calidad llevada a su límite que un exceso de potencia en periodos de tiempo puntuales provenientes de un amplificador potente y sin distorsión alguna.


- C.- relación calidad/ruido
es el ratio que refleja relación entre señal deseada y señal no deseada (ruido). Si hablamos de soportes magnéticos, es evidente que existe una alta cantidad de ruido proveniente de la propia forma de almacenamiento y de la lectura. Los lectores de CD también introducen una pequeña cantidad de ruido en la señal, tanto menor cuanto mejor sea el mismo y llegando a ser inaudible en la mayor parte de ellos. Sin embargo los soportes analógicos (cassettes) son característicos por este ruido de fondo.


- D.- presencia
nos referimos con esto a la correcta reproducción por parte del sistema de todas las frecuencias, agudos, medios y bajos. No es raro ver equipos con unos agudos muy presentes (incluso chillones) o unos bajos retumbones, y sin embargo carentes de medios. Las voces humanas y muchos instrumentos se encuentran dentro de ese rango de frecuencias que denominamos medios y que son las que el oído humano mejor escucha, con lo que son fundamentales y muchas veces denostadas a favor de los citados agudos y graves. Estos equipos están descompensados.


- E.- tipo de sonido
Dependiendo del tipo de música que vayamos a escuchar deberemos escoger unos tipos de componentes u otros. Es muy distinto diseñar (en términos de equipos) un sistema de car audio para escuchar música clásica que otro para escuchar jazz o música de baile, etc. Es más, seguramente uno que suene a la perfección reproduciendo rock duro será mediocre cuando le pidamos que lo haga con soul.

Esto es cierto porque cada marca imprime a sus productos unas características que los hacen más apropiados para la reproducción de un tipo u otro de música. Por ejemplo, hay altavoces que tienden a enfatizar las frecuencias bajas y las altas (efecto comúnmente conocido como “sonido americano” ), mientras que otros tienen respuesta más “plana” (sonido “inglés”), es decir, fiel a la realidad.


- F.- Whine o gimoteo
es el típico ruido que depende de las revoluciones del motor, incrementándose con éstas. Es una interferencia producida por el alternador y puede ser debida a diferencias de potencial en las diferentes masas de los diversos equipos. También puede existir otra causa: que el cable de alimentación de la batería a las etapas de potencia pase en algún punto demasiado cerca del alternador.

La solución en el primer caso es asegurarse de que todas las masas de los amplificadores (sobre todo) están bien efectuadas: bien apretadas y, si es necesario, raspar la pintura del coche en ese punto para mejorar la conductividad. Si no lo solucionamos habría que buscar y hacer una común para todos que no provoque el molesto ruido. Si aún así no se solucionase el problema, sería necesario “tirar” cable paralelamente al positivo para conectar al a masa de la batería
En el segundo caso la solución es más sencilla, ya que basta con separar el cable del alternador.