SUAVIZADOR DE AUDIO

La mayoría de los equipos de audio hogareños y centros musicales no incluyen control de audibilidad o "loudness". Estos controles son importantes, pues aumentan la ganancia de los amplificadores en los extremos de la banda audible, mejorando así la calidad de sonido principalmente en la reproducción de música orquestada. Aún aquellos que poseen control de tonos o ecualizadores suelen producir "sonidos metálicos". El proyecto que describimos se puede colocar a la entrada de la señal y "suaviza" la respuesta, produciendo sonidos agradables.

DESARROLLO

Los oídos son menos sensibles a las altas frecuencias y aun menos sensibles a las bajas frecuencias, con relación a las frecuencias medias, con lo cual se expresa que no poseen una sensibilidad igual para todo el rango audible.

Por otra parte, a bajos niveles de presión sonora, la sensibilidad del oído baja más, agudizándose este efecto a bajas frecuencias.

En la reproducción, la mayoría de los amplificadores tienden simplemente a compensar la manera cómo las frecuencias son reforzadas o atenuadas, llevando una grabación o programa de radio a adquirir la forma original que no siempre es la más agradable.

La música orquestada, por ejemplo, pierde mucho de las notas más bajas y de las más altas si se hace solamente una compensación natural, o ecualización que la lleve a la forma natural. Si reforzamos un poco más que lo normal los extremos de la banda de frecuencias audibles, la música se vuelve más agradable pues los instrumentos de notas bajas y altas pasan a “aparecer”.

Es el caso del violín, del triángulo y de los platillos en el extremo superior de la banda, y del trombón, bombo y tuba en el extremo superior de la banda, como muestra la figura 1.

Los amplificadores comerciales normalmente son dotados de una tecla de audibilidad o “loudness”. Esta tecla no debe utilizarse con música cantada o con palabra hablada donde la inteligilibilidad depende de un nivel mayor para los sonidos medios. Sin embargo, con la música orquestada el sonido se vuelve más agradable si presionamos esta tecla, reforzando los extremos de la banda.

El circuito presentado puede ser intercalado entre el preamplificador con señal de 200 a 500mV de salida y la entrada del amplificador, proporcionando un refuerzo de hasta 18dB en el extremo inferior de la banda y hasta 8dB en el extremo superior, manteniendo normal la reproducción entre los 200 y los 5000Hz que corresponden a los medios.

Usando solamente un transistor, esta etapa tiene un consumo muy bajo y puede aprovechar la propia fuente del amplificador, siempre que la misma posea una tensión entre 18 y 22V. La placa para este control puede separarse o incluirse en el diseño del propio amplificador. Las características son las siguientes:

  • Tensión de alimentación ±15V
  • Refuerzo graves: 15dB en 80Hz (máx)
  • Refuerzo agudos: 8dB en 15kHz (máx)
  • Corriente de alimentación: 2mA (tip)
  • Impedancia de entrada: 22kohm
  • Nivel de señal de entrada: 200 a 500mV

El prototipo se trata de un control formado por una red dependiente de la frecuencia, colocada en paralelo con el control de volumen, que da más atenuación en frecuencias medias que en bajas y altas.

En el diagrama de la figura 2, vemos un sistema activo de la red mencionada dependiente de la frecuencia.

Está formado por un buffer de entrada conformado por un amplificador operacional (IC1a) y un amplificador sumador (IC1b), al que llegan dos señales.

Una de las señales que llega al sumador lo hace por el canal compuesto por el control de volumen P1 y R6, elementos que poseen una red “shunt” correctora de frecuencia formada por C1-C2 y R2-R5.

La red amplifica las señales de bajas frecuencias de hasta 20Hz, en un valor máximo de 24dB mientras que las señales de alta frecuencia de hasta 20kHz son amplificadas con un máximo de 8dB.

La relación R3/R4 determina la máxima amplificación de las señales de tono grave, y el valor de C2 da la frecuencia de corte. La resistencia R2 tiene la función de asegurar que no se lleve a cabo ninguna amplificación a frecuencias por encima de 20kHz.

Como consecuencia de la red correctora no se puede reducir el volumen completamente, ocasionará un problema en el circuito. Con el valor especificado para R5, la máxima atenuación es de 60dB. Si este valor no fuera suficiente, puede aumentarse el valor de R5, aunque la correción de frecuencia caerá con rapidez al aumentar el volumen.

Este problema se puede solucionar con la inclusión de un segundo potenciómetro acoplado mecánicamente con P1, conectado a la salida del circuito.

El circuito integrado con que hemos probado el dispositivo es el NE5532, dado que constituye un circuito de aplicación propuesto por el fabricante de este componente, sin embargo, hemos encontrado una mejor performance con el uso de dos amplificadores operacionales del tipo LF356, aunque para este caso, se debe modificar el circuito impreso mostrado en la figura 3. Se puede cambiar por cualquier tipo parecido sin inconvenientes.

La alimentación del circuito se realiza con fuente partida de 15V (±15V), la cual debe estar bien regulada. El consumo es bajo, no superará los 10mA.

Cabe aclarar que colocando en lugar de R2 un potenciómetro de 25kohm, se puede conseguir un filtro que permite regular el tono del sonido corregido, a voluntad del operador.

Con R7 puede regular la sensibilidad del circuito, pudiendo ajustarlo para obtener el volumen requerido.

 
Autor: Ing. Horacio D. Vallejo
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
MATERIALES