En sistemas de refuerzo sonoro convencionales es común conectar 1, 2 o hasta 4 altoparlantes a un mismo canal de amplificación. En grandes instalaciones (música ambiental, sistemas de seguridad, llamadores, enmascaramiento de ruido) se requieren más cantidad de parlantes donde no es práctico tener tan pocos por amplificador, en especial si se tiene en cuenta que no se necesitan grandes potencias.
Fig1: Amplificador multicanal con transformadores a su salida.
Los sistemas distribuidos de 25, 70 o 100V se desarrollaron para hacer este tipo de instalaciones más sencillas. Su nombre indica que la salida del amplificador está diseñada para entregar, por ejemplo, 70 Volts RMS a su máximo nivel. No confundir, la tensión no se encuentra presente todo el tiempo, es simplemente el máximo disponible. Si el amplificador no es capaz de entregar la tensión RMS necesaria, es posible colocarle un transformador elevador de tensión a su salida. Dado que la potencia eléctrica viene dada por tensión y corriente (P=V*I), este tipo de sistemas transporta energía con tensión elevada y baja corriente, algo similar a las torres de alta tensión de distribución eléctrica.
Fig2: Altoparlante de instalación con transformador.
Para poder entonces conectar varios altoparlantes al mismo canal se utilizan transformadores que elevan la impedancia de cada uno, de esta manera se pueden conectar en paralelo gran cantidad de transductores sin poner en riesgo el sistema. Al mismo tiempo disminuye la tensión de la línea a niveles necesarios por el altoparlante (por ejemplo de 70 a 9 V RMS). Muchas veces estos transformadores cuentan con múltiples salidas para controlar el nivel de cada altoparlante, es decir que se elige la potencia a desarrollar, elevan en mayor o menor medida la impedancia.
La cantidad de parlantes que se pueden conectar depende del amplificador, y la potencia que se quiera desarrollar en cada parlante. Por ejemplo, si se quieren conectar 20 unidades a 10 Watts, se necesita un amplificador de 200 Watts. Teniendo en cuenta pérdidas en los cables y transformadores es prudente tener un poco de resto en el sistema, en ese caso se puede pensar en un amplificador de 250 Watts para el sistema planteado.
Se puede estimar la impedancia del sistema al calcular la potencia. Por ejemplo si se utiliza una línea de 70 Volts, la potencia se puede calcular como el cuadrado de la tensión sobre la impedancia (P=E^2/Z). De esta manera Z=5000/P, si se elige un transformador para 10 Watts la impedancia resultante va a estar entorno a los 500 Ohms. Siguiendo el ejemplo anterior, al ser 20 parlantes en paralelo la potencia total es de 200 Watts y la impedancia resultante de 25 Ohms, bastante seguro para un amplificador. En la figura 3 muestra la impedacia final al colocar uno de estos transformadores a un altoparlante.
Fig3: Impedancia de un altoparlante con un transformador de múltiples salidas.
En la imagen se observa el resultado de un altoparlante con un transformador de tres salidas. En la parte más baja, y prácticamente imperceptible, la impedancia del altoparlante al aire libre.
Muchas veces se les atribuye una inherente baja calidad sonora a este tipo de sistemas, esto no es real. Si los altoparlantes y transformadores son de buena calidad, la fidelidad del sistema es comparable a la de cualquier otro. Puede discutirse la calidad de las bajas frecuencias al insertar un transformador, es verdad que tienden a saturar si el núcleo es chico y se utiliza a niveles elevados. Esto puede solucionarse utilizando transformadores más grandes o aplicando un corte de bajas frecuencias al sistema (por ejemplo 75Hz), que de todas maneras no son necesarias en este tipo de sistemas.
Ing. Eduardo Sacerdoti
Investigación & Desarrollo – Equaphon