Cuando se diseña un sistema de audio para un espacio residencial o comercial, es crucial considerar varios factores, incluyendo la cantidad de cable necesario, el calibre del cable, y el tipo de conexión que se va a realizar. Estos factores garantizarán la calidad del sonido y la eficiencia del sistema.
Conceptos Básicos para la Instalación
Existen dos conceptos fundamentales que guiarán la instalación de un sistema de audio: el tipo de arreglo o conexión y la electrónica (sistemas de baja impedancia o alta impedancia) de los equipos a utilizar.
Tipo de Arreglo o Conexión
Existen varias formas de conectar los altavoces en un sistema de audio:
Conexión en Paralelo: Es común en sistemas de baja impedancia. Los altavoces se conectan de tal manera que cada uno recibe la misma señal de audio. La impedancia total del sistema se calcula con la siguiente fórmula:
Ejemplo de conexión en paralelo.
2. Conexión en Serie: Los altavoces se conectan en cadena, uno tras otro. En este caso, la impedancia total es la suma de las impedancias individuales:
Ejemplo de conexión en serie.
3. Conexión Serie-Paralelo: Es una combinación de las dos anteriores, utilizada para equilibrar la impedancia en sistemas con múltiples altavoces.
Ejemplo de Conexión de Altavoces: 2 en Serie + 1 en Paralelo
Configuración:
Dos altavoces de 8 ohmios conectados en serie.
Un tercer altavoz de 8 ohmios conectado en paralelo con los dos anteriores.
Cálculo de la Impedancia Total:
Paso 1: Impedancia de los dos altavoces en serie
En una conexión en serie, la impedancia total es la suma de las impedancias individuales. Para dos altavoces de 8 ohmios cada uno conectados en serie:
Paso 2: Impedancia total con el tercer altavoz en paralelo
Ahora, agregamos un tercer altavoz de 8 ohmios en paralelo con los dos altavoces en serie. La fórmula para calcular la impedancia total de un sistema con impedancias en paralelo es:
Ejemplo de conexión en serie-paralelo
4. Modo en Cadena (Cascada): En este tipo de conexión, todos los altavoces se conectan en paralelo respetando la polaridad positiva y negativa. Es común en sistemas de alta impedancia.
Ejemplo de una conexión en paralelo.
Electrónica de los Equipos: Baja Impedancia y Alta Impedancia
Baja Impedancia:
Aplicaciones: Hogares, cafeterías, pequeños restaurantes, recepciones de hotel, bares, etc.
Características: Ofrecen una calidad de audio superior, pero están limitados en cuanto a la cantidad de altavoces que se pueden conectar por salida, generalmente dos.
Impedancia: Si el amplificador opera entre 4 y 8 ohmios, conectar dos altavoces de 8 ohmios en paralelo resultará en una impedancia de 4 ohmios, lo cual es el límite inferior de lo que el amplificador puede manejar.
Distancia: Generalmente no exceden los 50 metros.
Ejemplo de Cálculo: Supongamos que tienes un amplificador que soporta una impedancia de 4-8 ohmios y quieres conectar dos altavoces de 8 ohmios en paralelo:
Esto es adecuado para el amplificador, ya que la impedancia total está dentro del rango soportado.
Alta Impedancia:
Aplicaciones: Centros comerciales, tiendas departamentales, plazas, escuelas, industria, etc.
Características: Permiten conectar un número indefinido de altavoces. Aquí, el factor determinante para el cálculo es la potencia y la distancia. Es importante destacar que en sistemas de alta impedancia no está permitido, por ningún motivo, realizar arreglos en serie o serie-paralelo, ya que afectarían todo el sistema. Solo se permite conectar en cascada o en daisy chain en paralelo.
Impedancia: Los altavoces están diseñados para trabajar en líneas de 70V o 100V, lo que permite conectar muchos altavoces en paralelo sin afectar significativamente la impedancia.
Ejemplo de Cálculo con Limitante en el Amplificador: Consideremos un amplificador como el modelo SF120DTB, que maneja una potencia de 120 watts. Para evitar sobrecalentamiento o activar la protección del equipo, se recomienda dejar libre aproximadamente un 20% de la potencia del amplificador. Esto significa que podemos utilizar 80% de la potencia disponible, es decir, 96 watts.
Si conectamos altavoces de 10 watts cada uno en paralelo, podemos conectar hasta 10 altavoces de 10 watts cada uno(100 watts). Para ser conservadores y asegurar la longevidad del equipo, se recomienda conectar solo 10 altavoces en este ejemplo, dejando un pequeño margen de seguridad.
Fórmula de Potencia:
Ejemplo de conexión en paralelo en cadena (Daisy Chain) en sistemas de alta impedancia. No está permitido por ningún motivo realizar arreglos en serie o serie-paralelo
Conclusión:
La elección entre sistemas de baja y alta impedancia, así como el tipo de conexión a utilizar, depende del entorno y las necesidades específicas de tu proyecto de audio. Para sistemas de alta calidad en espacios pequeños o medianos, la baja impedancia es ideal. Para cubrir grandes áreas con muchos altavoces, la alta impedancia es la opción más eficiente y práctica. Además, es importante considerar la capacidad del amplificador y dejar un margen de seguridad para evitar sobrecalentamiento y prolongar la vida útil del equipo.