Los sistemas de PA suelen ser monofónicos.
Normalmente, distribuyen una o más señales de audio en diferentes áreas que llamamos zonas.
El tipo de señal de audio puede ser música de fondo, anuncios manuales o automáticos, o tonos de señal (gongs o tonos de alarma).
Las señales de audio normalmente no se mezclan.
Una señal de audio se transmite a una o más zonas definidas.
Se asignan prioridades para evitar la fusión involuntaria de diferentes señales de audio, por ejemplo, si se van a emitir varios anuncios en la misma zona al mismo tiempo.
La mayoría de los sistemas de PA funcionan con altavoces de alta impedancia.
En el caso de un sistema de PA central, los altavoces se instalan todos en el mismo lugar, por ejemplo, en el centro del techo de una sala.
Si el sonido acompaña a un evento óptico, el sonido también debe provenir de la dirección de este evento.
El espectador se irrita si el sonido viene de otra dirección.
En la mayoría de los casos, este tipo de evento tiene lugar en la parte delantera de la sala, por ejemplo, en el escenario.
Los altavoces suelen estar situados a la izquierda y a la derecha del evento.
Los altavoces también deben instalarse a una altura suficiente para que la presión sonora no sea demasiado alta en las proximidades de los oyentes, sobre todo para evitar daños en los oídos de la audiencia.
Si la sala en cuestión es profunda, se pueden instalar altavoces a lo largo de la pared o el techo («línea de retardo») para reforzar el sistema de PA frontal.
Para asegurar que la señal frontal permanezca inteligible, estos altavoces deben reproducir el sonido con un retardo (ajustado individualmente, en función de la distancia del sistema frontal).
De este modo, da la impresión de que el sonido proviene directamente del escenario.
El retardo puede calcularse mediante la siguiente fórmula:
T = d / 340 + 0,01 s
T:
Tiempo de retardo (s)
d:
Diferencia de distancia de los altavoces frontales del oyente/altavoces de retardo (m)
Si no se requiere un soporte para la puesta en marcha direccional, o en grandes espacios con techos bajos (por ejemplo, supermercados), la instalación de un sistema de PA frontal no es útil.
En estos casos, es mejor optar por un sistema de PA descentralizado en el que los altavoces se instalen donde sea necesario.
Los altavoces de techo deben distribuirse uniformemente en el área efectiva del sistema de PA, generalmente con el mismo espacio entre todos los altavoces.
El grado de inteligibilidad requerido es un parámetro importante en la planificación de un sistema de PA de este tipo.
Esto depende de varios factores:
Cuanto más alto sea posible instalar los altavoces, mayor será el alcance efectivo del altavoz y, por lo tanto, también el alcance acústico a la altura del oído (altura del oído ≈ 1,5 m por encima del suelo), aunque la presión sonora es menor que en una instalación más baja.
Para una buena inteligibilidad, la respuesta de frecuencia del sistema debe ser capaz de reproducir señales de hasta 6 kHz en cada punto del área de la audiencia.
Se garantiza una inteligibilidad aceptable con una respuesta de frecuencia de hasta 4 kHz.
Este valor debe ignorarse en el caso de la música de fondo, ya que la música de fondo no es una cuestión de inteligibilidad.
Hay amplificadores de sistemas de PA para altavoces de baja impedancia con impedancias de entre 4 y 16 ohmios, para altavoces de alta impedancia (frecuentemente 50 V, 70 V y 100 V), y algunos para ambos tipos.
Para los altavoces de baja impedancia, solo se deben utilizar cables cortos (hasta 10 m) o cables con grandes secciones transversales de núcleo, para mantener bajas las pérdidas de los cables y asegurar una buena calidad de audio.
Solo unos pocos altavoces pueden operarse desde un amplificador de baja impedancia.
Los sistemas de altavoces de alta impedancia permiten grandes longitudes de cable y varios altavoces en una línea.
Para los sistemas de baja impedancia, es importante recordar que la impedancia total de los altavoces conectados no puede ser menor que la impedancia mínima de terminación del amplificador.
Si la impedancia total del altavoz conectado es demasiado baja, esto causará un mal funcionamiento y puede dañar el amplificador.
Los cables entre el amplificador y el altavoz o los altavoces no deben tener una longitud superior a unos 10 m. Si los cables son más largos, las pérdidas de línea serán demasiado grandes, lo que a su vez debe reducirse empleando grandes secciones de cable para obtener una buena calidad de audio.
En una conexión en serie solamente se deben operar altavoces idénticos desde un único amplificador, ya que la distribución de potencia para los diferentes altavoces depende del circuito y de la impedancia.
En un sistema de PA diseñado para grandes áreas, es preferible la tecnología de alta impedancia para minimizar las pérdidas de línea.
Los sistemas de alta impedancia se caracterizan por un nivel máximo de línea de señal de hasta 100 V en plena conducción de la señal.
También se realizan trayectos de transmisión de alta impedancia con 70 V o 50 V para proporcionar una mejor compatibilidad en términos de ajuste de nivel y posteriores ampliaciones del sistema.
La tecnología de alta impedancia ofrece también otros beneficios sobre los sistemas de baja impedancia:
Fácil instalación, fácil de expandir y aumentar el número de altavoces (conexión en paralelo).
Posibilidad de incorporar un gran número de altavoces.
Posibilidad de regulación individual del volumen para cada altavoz; se puede conectar y desconectar cada altavoz sin que ello afecte a los demás altavoces.
En una misma línea de altavoces se pueden utilizar diferentes altavoces con diferentes potencias.
Son posibles grandes longitudes de cable/largas distancias.
Escaso diámetro del cable del altavoz.
Escasas pérdidas de línea.
Es fácil calcular la potencia requerida del amplificador sumando las potencias de los altavoces individuales, que no deben exceder la potencia nominal del amplificador.
Para evitar problemas eléctricos después de modificar los sistemas de PA existentes o de instalar nuevos, las líneas de los altavoces deben revisarse antes de conectarlas a los amplificadores.
Esto se hace realizando una medición de la impedancia de línea.
En la siguiente fórmula se muestra la relación entre la potencia eléctrica, la amplitud máxima de la señal y la impedancia:
Z = U2 / P
Z:
Impedancia (ohmios) U:
Tensión (voltios) P:
Potencia (vatios)
El cálculo debe realizarse teniendo en cuenta una amplitud de señal máxima de 100 V (10.000).
Ejemplo:
Se interconectaron altavoces con una potencia total de 75 W en una sola línea de altavoces.
¿Cuál es la impedancia de la línea de altavoces?
Z = 10.000 / 75 = 133 ohmios
En la tabla siguiente se muestra la dependencia del área de la sección transversal del cable necesaria en la longitud de este.
En los sistemas de PA, la línea de altavoces está diseñada para limitar las pérdidas a un máximo del 10 %.
Área de la sección transversal del cable en mm²
| Longitud del cable | |||||||||||
| Potencia |
| 50 m |
| 100 m |
| 200 m |
| 300 m |
| 500 m |
| 750 m |
| 1000 m |
| 30 W |
| 0,05 |
| 0,09 |
| 0,19 |
| 0,28 |
| 0,47 |
| 0,71 |
| 0,95 |
| 60 W |
| 0,09 |
| 0,19 |
| 0,38 |
| 0,57 |
| 0,95 |
| 1,42 |
| 1,89 |
| 120 W |
| 0,19 |
| 0,38 |
| 0,76 |
| 1,13 |
| 1,89 |
| 2,84 |
| 3,78 |
| 240 W |
| 0,38 |
| 0,76 |
| 1,51 |
| 2,27 |
| 3,78 |
| 5,67 |
| 7,56 |
| 360 W |
| 0,57 |
| 1,13 |
| 2,27 |
| 3,40 |
| 5,67 |
| 8,51 |
| 11,34 |
| 420 W |
| 0,66 |
| 1,32 |
| 2,65 |
| 3,97 |
| 6,62 |
| 9,92 |
| 13,23 |
Oportunidades de empleo