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La Ganancia

¿Cómo funciona la Ganancia?

 

Para comenzar definiremos la ganancia como la magnitud que expresa la relación entre la amplitud de una señal de salida respecto a la señal de entrada. La ganancia es un valor adimensional (no se expresa en unidades) sino que se expresa como una relación numérica entre dos valores.

Por ejemplo: si un amplificador recibe en su entrada 1 volt y entrega a su salida 2 volts,  entonces nuestra ganancia es de 2 (recibimos 1 Volt y obtuvimos a la salida la misma onda amplificada con el doble de amplitud), y puede encontrarse expresado como 2X (relación numérica 1:2).

G = Voltaje de salida / Voltaje de entrada

G = 2 Volt / 1 Volt

G =  2

Si aplicamos la fórmula que nos indica la ganancia en decibeles (dB es un valor logarítmico) obtendremos que:

G (dB) = 20 Log (Voltaje de salida / Voltaje de entrada)

G (dB) = 20 Log (2 / 1)

G (dB) = 20 Log (2)

G (dB) = 6 dB

 

Por lo tanto podemos afirmar que un amplificador que en su entrada recibe 1 Volt y entrega a su salida 2 Volts tiene una ganancia 2X o de +6 dB.

La Ganancia

 

Cuando obtenemos en nuestra salida una señal con la misma amplitud que la señal de entrada, hablamos de una “ganancia unitaria” o 1X, que al ser expresada en decibeles (dB) corresponde al valor 0 dB. En la práctica 0 dB es una señal sin ganancia ni atenuación, es decir, la amplitud de la  señal de salida tiene el mismo valor de amplitud de la señal de entrada.

En este ejemplo podemos ver como el amplificador recibe 1 Volt y entrega 1 Volt a la salida.

ganancia2

 

Cualquier ajuste o valor de señal por encima de 0 dB significa que tenemos “ganancia” y cualquier valor por debajo de 0 dB significa atenuación o ganancia negativa, y al aplicar la fórmula que nos indica la ganancia en decibeles generará valores dB negativos.

ganancia3ganancia4

En el primer ejemplo podemos ver una ganancia de +6 dB, y en el segundo una atenuación (o ganancia negativa) de -6 dB.

Es muy común que exista confusión entre “ganancia” y “volumen”; aun cuando el concepto de “volumen” es genérico y muy difundido, es un concepto erróneo. Por lo que preferimos hablar de “ganancia” en lugar de “volumen”.

Es importante mencionar que si sobrepasamos el nivel de ganancia de salida podremos generar distorsión por saturación en el amplificador (o en algún otro dispositivo de la cadena de sonido), por lo cual la ganancia debe ser ajustada de manera consiente.

En el siguiente tema “sensibilidad de entrada” podremos ver a detalle cuando se genera distorsión por saturación por un manejo inadecuado de la ganancia.

 

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¿Qué es el Damping Factor?

damping factor

Esta es una pregunta muy básica y quizá alguno de nosotros sepa que mientras mayor sea este factor la calidad de audio será mejor; pero no sabemos a ciencia cierta el porqué. En esta ocasión trataremos de explicar este concepto, también analizaremos la relación que tiene con nuestro amplificador y bafles, así como sus implicaciones directas en la calidad de audio.

Antes que nada, aclaremos que Damping Factor o Factor de Amortiguamiento es un parámetro de calidad de los amplificadores, que nos sirve para darnos una idea de la calidad de audio que un amplificador puede generar.

Las bocinas de un bafle no se mueven exclusivamente por la señal eléctrica que le envía el amplificador, sino que se mantienen vibrando por inercia una vez que la señal se detiene, es ahí donde interviene el factor de amortiguamiento o Damping Factor, que es la capacidad que tiene un amplificador de controlar el movimiento de una bocina, y se determina dividiendo la impedancia de entrada de una bocina (ZL) entre la impedancia de salida de un amplificador (ZS).

DF =  ZL / ZS

Por ejemplo si la impedancia de una bocina es de 8Ω y la impedancia de salida del amplificador es de 0.01Ω, el Damping Factor será de 800. ”

 

DF =  ZL / Z                  DF = 8Ω / 0.01Ω = 800

Como regla general podemos afirmar que “mientras menor sea la impedancia de salida del amplificador se obtiene mayor Damping Factor”, también es importante recalcar que a partir de 700 ya se considera que un amplificador tiene un buen control de amortiguamiento.

También existen otros factores que afectan al Damping Factor, como pueden ser la impedancia del cable de la bocina (cables de menor calibre y longitud corta permiten mayor control de amortiguamiento que cables  delgados o de calibre alto).

Cabe mencionar que la pérdida en dB también se hará notar;  cables muy largos tendrán pérdida de presión sonora. Ahora bien, si hablamos de un cable largo y delgado, tanto la pérdida de factor de amortiguamiento como la pérdida de presión sonora SPL será notoria. A continuación se muestra en la tabla el damping factor y perdida para diferentes longitudes y calibres de cables.

damping

A mayor cantidad de altavoces conectados al amplificador, el DF se reparte entre ellos, por eso se sugiere que un amplificador de subwoofers trabaje a un mínimo de 4Ω para obtener mejores resultados sobre el control de los conos de los altavoces.

La relación que tiene un Damping Factor alto con la calidad de audio que genera una bocina se vuelve muy importante al momento de reproducir frecuencias graves (de 10 Hz hasta 500 Hz), ya que al mantener un elevado factor de amortiguamiento (Damping Factor)  se eliminan una mayor cantidad de vibraciones “extras” en el cono.

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Un buen ejemplo de amplificadores con un buen Damping Factor son nuestros amplificadores Backstage® HCF PRO 52 que tiene un DF > 880 @ 8Ω y Backstage® PS-5000 que proporciona un DF de 920 @ 8Ω; los cuales ofrecen una mayor definición y profundidad al momento de reproducir sonidos con frecuencias graves.

Te recomendamos que mires estos videos donde explican completamente que es un amplificador: http://goo.gl/wujWvb
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