Practica 1: Conectores, conexiones y cables
El objetivo de esta practica es realizar diferentes cables de sonido, con el fin de nutrir a los equipos de los que disponemos en clase de conexiones entre ellos. Para ello, analizaremos el uso y aplicación de cada cable, dentro de las posibilidades de nuestros equipos y de los requerimientos generales. Asimismo, analizaremos las diferencias, tanto conceptuales como en cuanto a cableado, entre mono y estéreo y entre una señal balanceada y una no balanceada. Por ultimo, conoceremos los diferentes modos de conexión entre los elementos de sonido.
Material necesario
El material a utilizar en esta practica es el siguiente:
- Cable audio bipolar.
- Cable audio 3 hilos.
- Conectores Jack / mini-jack (hembra y macho)
- Conectores Cannon (XLR) (hembra y macho)
- Conectores Speakon.
- Soldador, estaño, tijeras y polímetro.
La mayoría del material que usamos en esta practica es especifico de la asignatura y nuevo para nosotros, por lo que conviene realizar una explicación teórica para disponer de una base antes de trabajar con dicho material.
Procedimientos
El primer concepto a explicar es la diferencia entre el audio mono y el audio estéreo, dado que va a determinar, en muchos casos, el uso que hacemos de los conectores y de los cables.
El sonido mono es aquel que se compone de un único canal. Definimos como canal de audio como el flujo constante de audio que produce una fuente de audio.
En contraposición a este concepto, nos encontramos el sonido estéreo, que se compone de dos canales, asociados entre si en el espacio y en el tiempo. El sonido estéreo se fundamenta en la audición humana, por la que disponemos de un canal izquierdo de audición y de un canal derecho. Este tipo de sonido aporta referencia espacial al oyente, dado que puede saber desde donde proviene el sonido.
En el ámbito de la producción audiovisual, el sonido estéreo es el mas extendido. A pesar de que que la mayoría de fuentes de sonido son mono, a menudo se utiliza la técnica del balance de audio para enriquecer la estereofonía. Un ejemplo común es el reparto de los instrumentos en una canción, de forma que se escuche por cada canal un mismo instrumento a distinto volumen.
No debemos confundir el balance entre canales con el balanceado de señales eléctricas. El balance entre canales es la técnica que permite repartir una fuente de audio entre dos canales, eligiendo si su presencia será total en uno de los canales, será parcial en los dos o total en ambos.
El balanceado de señales eléctricas es una técnica que aísla de ruido electromagnético las señales de audio que transitan por un cable. Esta técnica se puede explicar fácilmente contraponiendola a una linea no balanceada.
En una linea no balanceada, compuesta por un conductor de cobre y una malla también de cobre, se transmite la señal de audio por ese único conductor, siendo el retorno la malla. Al afectarle un ruido electromagnético, la señal se recibirá con ese ruido.
En una linea balanceada, compuesta por dos conductores de cobre y una malla también de cobre, se transmite la señal de audio original por uno de los conductores. En el otro se transmite el inverso de esa señal. Al afectarle un ruido electromagnético, los equipos de recepción le restarán a la señal original la inversa, aislando el ruido producido y pudiendo eliminarlo de dicha señal.
En el caso del material que encontramos en clase, distinguimos dos tipos de cables: el unipolar balanceado y el bipolar no balanceado.
El cable unipolar balanceado consta, construido sobre un eje, de dos conductores y una malla, y el cable bipolar no balanceado consta de dos grupos de un conductor y una malla, construidos sobre ejes paralelos, estando el recubrimiento unido. Ambos cables pueden usarse tanto para aplicaciones balanceadas como no balanceadas, aunque por construcción es mas recomendable usarlos con el propósito con el que se concibieron.
Ademas de todo lo expuesto, antes de comenzar a realizar los cables evaluamos las necesidades de cableado de nuestra clase, incluyendo los equipos de audio y los equipos de iluminación. Estos últimos utilizan cables XLR para el conexionado DMX entre los diferentes elementos. Estudiaremos estos sistemas en próximas unidades, pero la coincidencia en el tipo de cable y conector nos permite evaluar desde ya las necesidades a cubrir también en este aspecto.
El resultado de esta evaluación es que cada grupo de los que hemos conformado en clase para esta tarea debería realizar un cable "Minijack - 2x Jack", dos cables "XLR" y un cable "Speakon".
El primer cable es una cable que en un extremo tiene una conexión minijack estéreo, y en la otra, dos jacks monos. Este tipo de cable lo usaremos para introducir el sonido de un ordenador o de un reproductor de audio. El extremo que se conectará a la mesa de mezclas será el de los dos jacks mono, dado que nuestra mesa de mezclas, en las entradas de linea, tiene los dos canales separados. Esta linea será una linea no balanceada.
Los cables XLR son cables que tienen en ambos extremos conectores XLR, uno macho y otro hembra. Este tipo de cables los usaremos para conectar micrófonos a la mesa de mezclas, y la mesa de mezclas a la etapa de potencia. Por el conexionado que realizamos y el uso que le vamos a dar, nos va a servir para transportar señales balanceadas, dado que solo llevaremos un canal por cada cable.
El cable Speakon es un cable utilizado para unir etapas de potencia con altavoces. Dado que la señal que lleva también tiene electricidad, que se usa para alimentar los altavoces, se suele utilizar un cable típico de electricidad. En este cable usaremos los conectores Speakon, que son propietarios de la empresa Neutrik, y que son los compatibles con nuestros altavoces. Veremos mas adelante su conexionado en detalle.
A la hora de realizar los cables, diferenciaremos dos técnicas. Los conectores XLR, jack y minijack se conexionan mediante soldadura con estaño, mientras que los Speakon son conectores que se fijan con tornillos.
Para los conectores Jack y minijack debemos fijarnos en los puntos en los que se inserta cada conductor. En nuestro caso, la malla se conecta al mismo vástago, que sirve también de refuerzo para el propio cable. Los restantes conductores irán soldados a cada anilla de las que haya dispuestas (en el caso del minijack estéreo dispondremos de dos, una para la punta y otra para el aro central, y en el caso del jack mono solo dispondremos de una).
Para realizar el conector XLR debemos fijarnos en los números que tiene el propio conector, que nos indicaran cada conector que numero de pin es. En el pin 1 conectaremos la malla, en el numero 2, la señal positiva (típicamente el conductor azul), y en el pin 3 la señal negativa. En el caso de que no hagamos un cable balanceado, los pines 1 y 3 irían puenteados.
Para realizar estas conexiones debemos dejar a la vista la parte necesaria del cable. Si nos pasamos, las sujeciones plásticas o metálicas podrían no cumplir bien su función. Además, antes de aplicar el estaño, es recomendable precalentar el conductor, para realizar un trabajo óptimo.
En el caso de los cables Speakon, es recomendable, una vez pelado el cable, darle una pequeña capa de estaño, para favorecer su inserción y fijación.
Resultados
El cable mas complejo a la hora de realizar su conexión ha sido el cable "minijack - 2x Jack", dado que el conector minijack tiene los puntos de conexión mas pequeños que el resto de conectores. En el caso de nuestro grupo, el resultado ha sido un conector realmente deficiente, aunque es reparable.
Conclusiones
Al realizar la evaluación del trabajo realizado, nos dimos cuenta de que el conexionado de los cables Speakon había sido el correcto, pero que existían mas maneras de realizar esa conexión.
En general, los conectores Speakon disponen de cuatro pines, nombrados como 1+, 1-, 2+ y 2-. Estos conectores se llaman Speakon de dos vías. Si solo disponen de pines 1- y 1+, se llaman full range, y si tienen 8 pines (1+, 1-; 2+, 2-; 3+, 3-; 4+, 4-), se denominan de cuatro vías.
Esta diferenciación esta diseñada para transportar el sonido diferenciados en rangos distintos. En el el caso de los de dos vías, por los pines 1+ y 1- viajarían todas las frecuencias, como en el full range, y en los pines 2+ y 2- viajarían las frecuencias mas bajas, para que un woofer pueda aprovecharlas y reproducirlas mejor. En el caso de los de cuatro vías, los pines 1+ y 1- llevarían los agudos, los pines 2+ y 2- los medios, los pines 3+ y 3- los graves y los pines 4+ y 4- los subgraves.
En nuestro caso, los altavoces tienen una entrada y una salida, por lo que se pueden conectar en cadena. Electricamente, esta conexión es una conexión en paralelo, por lo que lo tendremos que tener en cuenta a la hora de realizar las conexiones. Además, nuestra etapa de potencia solo soporta dos modos, llamados STR y RTL. En el primer modo, cada salida del amplificador envía, por los pines 1+ y 1-, el audio del canal de entrada que corresponda. En el segundo caso, el amplificador anula la salida B y envía toda su potencia por la salida A, utilizando los pines 2+ y 2-.
Con los materiales de los que disponemos, podríamos reproducir tres escenarios. En el primero, en modo STR, podríamos poner un altavoz para cada canal. En este modo, cumpliríamos con los limites que nos marca la impedancia de los altavoces, aunque como máximo tendríamos 150W en los altavoces.
En un segundo caso, podríamos conectar a uno de los canales los dos altavoces, aunque perderíamos un canal de los dos de los que disponemos. Por otra parte, los dos altavoces en conjunto podrian llegar a 500W, pero nuestra etapa de potencia, en el modo STR, solo nos provee de 250W por canal, por lo que estaríamos desaprovechando los altavoces.
En el modo RTL, podríamos usar los dos altavoces para llegar hasta los 500W, conectándolos en cadena, pero corremos el riesgo de pasarnos de potencia, dado que tenemos una impedancia menor en los altavoces de la que la etapa nos indica. Este modo no seria seguro, porque podríamos llegar a quemar los altavoces.
Visto este planteamiento, llegamos a la conclusión de que el cableado que hicimos es valido y adecuado a nuestros equipos.
Por ultimo, y para evaluar la calidad de los cables, hemos usado un tester especifico para sonido, que incluye conectores Jack, XLR y Speakon. Su funcionamiento es similar a un tester de cables corriente, que comprueba la conductividad de un extremo al otro del cable. Si la distribución o la conductividad de los cables no coincide con la asignación de pines que hemos elegido, diremos que el cable no es correcto
