AUDIO
- BBE, EL SONIDO CON CORRECCION ADAPTIVA DE FASE |
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En los números 122 y 127 de la revista SABER ELECTRONICA habíamos tratado en forma de primicia y adelanto el tema de los procesadores basados en el sistema BBE. Ahora, más de 4 años más tarde de estas publicaciones, podemos analizar los avances de esta tecnología desarrollada y presentada por los laboratorios BBE Sounds de California. | |
- DESARROLLO | |
LOS
FUNDAMENTOS TECNICOS DEL SISTEMA BBE Cuando se presentó el sistema BBE en el mercado, fue recomdado especialmente para receptores de radio del automóvil debido a las rigurosas condiciones de funcionamiento de este tipo de equipo. Sin embargo la buena acogida que la industria y el público brindaron al BBE pronto influyó a que fuera dotado de algunas prestaciones adicionales que lo hacían muy valioso también para otras aplicaciones de audio de alta fidelidad. Básicamente se trata de un sistema adaptivo de corrección lineal de distorsiones de fase del sonido mediante un tratamiento discreto de la señal de audio en 3 grupos de frecuencias. Estas frecuencias abarcan las siguientes bandas: - 0 a 150 Hz - 150 Hz a 2,5 kHz - 2,5 kHz a 20 kHz En la figura 1 vemos el aspecto de un diagrama en bloques de este sistema que se caracteríza por tener sendos filtros para cada una de las bandas asignadas a los cuales se provee de un retardo específico adaptivo. La banda de las frecuencias más altas es la que menos retardo recibe, mientras el retardo es variable en las otras dos bandas. Los circuitos sumadores incorporados en los procesadores específicos del BBE brindan también ganancias adicionales a cada etapa que en algunas aplicaciones es fija y en otras es también variable. Las ventajas son muy notables en todo tipo de reproducción musical profesional, destacándose especialmente las siguientes características: - Realismo natural de la música. Al no agregarse armónicas extrañas, el sistema BBE se limita a reordenar las frecuencias originales para lograr la máxima fidelidad natural de la música procesada. - Funcionamiento con rango de frecuencias completo: esto significa que posee mayor definición en las frecuencias altas y mayor contenido armónico original de los tonos de baja frecuencia (graves). - El tratamiento BBE del sonido incrementa también la claridad de la voz humana y el sistema es incluído especialmente en instalaciones de audio tan diversas como el aeropuerto J.F. Kennedy y templos de todas las religiones. - Mejor calidad sonoro de instrumentos acústicos y eléctricos (guitarras, teclados, órganos, etc.). - Mayor nitidez para vocalistas musicales y cantantes. - Los efectos sonoros adquieren mayor claridad, nitidez y limpieza. - El sistema BBE es también muy adecuado para estudios de broadcasting y grabación por su procesamiento lineal del sonido, tanto en música como en pasajes vocales. - El sistema BBE es una accesorio casi obligado en teatros del hogar. - El uso en sistemas sonoros móviles es ya tradicional. |
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La
base del sistema BBE es la compensación de fase que se necesita
para eliminar las distorsiones de fase introducidas durante el proceso
de amplificación y reproducción sonora del parlante o grupo
de parlantes. Cuando se escucha música en "vivo", los sonidos agudos y graves llegan a nuestro oído en forma simultánea y con la misma relación entre ellos con la cual fueron emitidos por los diversos instrumentos musicales. Al reproducir esta música en vivo mediante un sistema de grabación primero y amplificación y parlantes después, precisamentes estos últimos introducen un desplazamiento de fase variable que depende de la frecuencia. Con frecuencias altas (los agudos) la impedancia de la bobina móvil del parlante aumenta su valor reactivo, provocando un retardo mayor. Estas frecuencias altas con su desplazamiento de fase negativo llegan al oído del oyente más tarde que las frecuencias bajas con su retardo substancialmente menor. La señal resultante está distorsionada en el dominio temporal cuando finalmente llega al oído. Los pasajes musicales con sonidos percusivos y similares, como tambores, guitarras, pianos, harpsicord, etc. son los que más sufren de este fenómeno. Su sonido suena confuso y desenfocado. Para solucionar este problema inherente al diseño de los altoparlantes, BBE Sound Inc. desarrolló en 1995 un circuito que cumple una doble función. En primer término ajusta la relación de fase de frecuencias bajas, medianas y altas. Como la tendencia natural de los altoparlantes es agregar retardos progresivamente mayores a las frecuencias altas, el sistema BBE agrega retardos progresivamente mayores a las frecuencias bajas. Esto crea un efecto de curva "espejo" que neutraliza la distorsión de fase de los altoparlantes. El segundo efecto introducido por el sistema BBE consiste en el incremento de la amplitud de las frecuencias bajas y altas cuya finalidad es la compensación de la menor eficiencia que existe inherentemente en los altoparlantes en los extremos de su banda de frecuencias. Este incremento dinámico se combina con la compensación de fase y restaura la claridad y brillantez del sonido original de la música en "vivo". Tenga en cuenta que el término "dinámico" implica un efecto causado por el mismo contenido musical del programa reproducido y no es un valor arbitrario definido a priori. En las figuras 2.A, 2.B y 2.C vemos respectivamente las formas de onda involucradas en el proceso. La figura 2.A indica la forma de onda original, antes de entrar al amplificador, la figura 2.B muestra la forma de onda distorsionada que se obtiene a la salida sin el procesador BBE y finalmente en la figura 2.C son muy parecidos, indicando que se ha podido evitar la distorsión de fase habitual en los equipos no compensados. Debido a la reiteración del proceso de compensación es factible incluir todas las etapas del compensador en un solo circuito integrado del tipo LSI (Large Scale Integration = Integración en Gran Escala). A continuación veremos algunos de los provesadores creados para el sistema BBE. |
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LOS
PROCESADORES ESPECIFICOS DEL BBE El primer fabricante que desarrolló procesadores específicos para BBE fue la empresa R-OHM y posteriormente se agregaron New Japan Radio y otros. El tipo básico es el integrado BA38880S, de R-OHM, con ganancia fija de 4 dB en la banda de 0 a 150 Hz, y sus equivalentes NJM2150A y NJM2152 de New Japan Radio. Un modelo similar pero con ganancia variable en la banda de 0 a 150 Hz es el procesador BA3884S, de R-OHM. A estos procesadores BBE de primera generación siguieron otros, de tal manera que en la actualidad ya se construyen procesadores BBE de cuarta generación que requieren menor cantidad de circuitos externos para lograr un sonido más cálido y detallado. Ello también contribuye a que el paso de la señal sea más corto y limpio y que el conjunto funcione en condicioens térmicas menos exigidas. Se agregan también otros notables adelantos que enumeramos a continuación: APLICACIONES VARIAS: La empresa BBE Sound introdujo recientemente junto con el sistema BBE básico una versión especialmente apta para televisión, Stereo portátil y personal con auriculares y el automóvil (vea la figura 3 el aspecto de un procesador BBE comercial). Esta variante se denomina BBE ViVA y consiste en un procesador estereofónico de sonido tridimensional que traslada del dominio estereofónico la claridad, definición, sensación de presencia y la textura que destacan al sistema BBE básico. Muchos fabricantes, como Sony, Panasonic, JVC, Pionner, Aiwa, Alpine, Hitachi, Sharp, Sanyo y otros 150 en todo el mundo ya incorporaron este sistema de alta fidelidad a sus equipos de audio. En la figura 4 vemos el logotipo del sistema BBE ViVA. |
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El sistema BBE ViVA logra mantener la imagen sonora correcta en toda la gama audible a diferencia de otros sistemas de efectos tridiemsionales que muchas veces reducen la claridad en el área central, malogrando los diálogos, que con el BBE ViVA mantienen toda su claridad.Esta prestación es de mucha importancia para la correcta y clara reproducción de solos vocales y diálogos cinematográficos. Debido a que este sistema de BBE es ofrecido tanto en el formato analógico como digital, es un valioso accesorio en todo equipo con lectores de DVD. El agregado de la variante BBE Mach3Bass permite además una acentuación importante de los tonos graves con su efecto imponente en el área DVD y cinematográfico. En la figura 5 vemos el logotipo del BBE Mach3Bass. | |
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Se
observa que la subdivisión del rango audible característico
del BBE permite toda clase de efectos de refuerzo en las tres gamas, con
amplio beneficio para el oyente. Otra contribución importante de BBE está dirigida al mercado del sonido con señales comprimidos, tales como discos MD y el sonido MP3. El proceso se denomina BBE MP y constituye un avance tecnológico importante. El BBE MP introduce en la música del BBE básico armónicas pares que restaura las frecuencias perdidas en el sonido comprimido. El BBE MP permite generar la cantidad óptima de las armónicas perdidas que se suman a la señal original comprimida que carece de ellas. La aplicación no se limita al MD y MP3, sino alcanza también a la radio stalital, teléfonos, computadoras y cualquier otra aplicación que use una señal de audio con compresión digital. En la figura 6 vemos el logotipo del sistema BBE MP. En el amplio campo de la radio y el audio del automóvil cabe mencionar también otro tipo de mejora desarrollada por Alpine, pero completamente compatible con los sistemas de BBE. Nos referimos al sistema ASC = Ambient Sound Compensator: Compensador de Sonido Ambiental. Se trata de un dispositivo creado por Alpine que incrementa el nivel de la señal musical centrada alrededor de 2000 Hz en presencia de señales interferentes del motor del automóvil, ubicadas por debajo de los 100 Hz y el "sonido de ruta", centrado alrededor de 500 Hz. Las señales del motor y de ruta son captadas mediante un micrófono incorporado y al detectar su presencia, el receptor equipado con el ASC incrementa las frecuencias afectadas en forma proporcional y automática. |
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Por
Egon Strauss |
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