Tema 2.1 Interfaces Analógicas PDF
Document Details
Uploaded by ChivalrousPlutonium8456
Universidad Politécnica de Madrid
Roberto Tejero Ujados
Tags
Summary
This document provides an overview of analog audio interfaces, covering both domestic and professional applications. It discusses various aspects of analog audio signals and their transmission, including types of interfaces, connectors, and example equipment involved. The document is a good starting point to learn more about analog signal transmission.
Full Transcript
INTERFACES DE AUDIO Interfaces Domésticas y Analógicas Profesionales Roberto Tejero Ujados Índice El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces...
INTERFACES DE AUDIO Interfaces Domésticas y Analógicas Profesionales Roberto Tejero Ujados Índice El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces Interfaces comerciales Ejemplos de equipos y conexiones El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces Interfaces comerciales Ejemplos de equipos y conexiones El sonido - Introducción El sonido se define como una oscilación o perturbación, que se propaga como una onda de presión o desplazamiento de partículas en un medio físico. Ejemplos de medios de propagación son el aire, el agua, la madera, el acero o cualquier otro medio elástico. Al requerir un medio físico, el sonido no se transmite por el vacío. El sonido también es la sensación percibida por nuestro cerebro, a través de los oídos, de estas perturbaciones de presión. El sonido es percibido por los seres humanos cuando las oscilaciones se producen entre 20 Hz y 20 kHz.. El sonido – Presión sonora El sonido – SPL μPa SPL (dB) 200x106 140 Avión caza al despegue 130 Avión comercial al despegue 20x106 120 Umbral del dolor 110 Concierto 2x106 100 Taladro eléctrico 90 Tráfico intenso 200x103 80 Calle ruidosa, tren 70 Aspiradora a 1 m de distancia 20x103 60 Sala de estar con música o televisón 50 Oficina tranquila, ruido medio en un hogar 2000 40 Biblioteca 30 Estudio de grabación 200 20 Biblioteca 10 Respiración tranquila 20 0 Umbral de audición El sonido – Curvas Isofónicas (Loudness) El nivel de presión sonoro también depende de la frecuencia. La sonoridad percibida está en función de la frecuencia e intensidad. Es necesario igualar mediante unas curvas isofónicas, los niveles de presión a la frecuencia. Nivel en Fonios. 0 Fon = 0 dB para 1 kHz. ISO 226. Curva de Fletcher-Munson. El sonido – Ponderación dBA Se pueden emplear curvas de ponderación para ajustar las mediciones de la sensibilidad del oído en función de la frecuencia. El nivel de mayor sensibilidad del oído está entre 500 Hz y 6 kHz. La medición es en dBA. 50 dB a 1 kHz = 50 dBA. 70 dB a 4 kHz = 71 dBA. 90 dB a 100 Hz = 71 dBA. Norma UNE-EN 61672. Fuente: https://www.hispasonic.com/tutoriales/presion-sonora-sonoridad-iii-curvas-isofonicas-fletcher-munson-ponderacion-b-c-k/43351 Audio analógico El audio analógico es una señal que varía continuamente en el tiempo, siendo un reflejo del sonido que representa. Es una señal eléctrica que se transmite por un medio. Cantidad infinita de información. Tiene un margen infinito de valores entre unas cotas máximas y mínimas. Frecuencia dentro del margen audible. Voltaje dependiente del medio de transmisión. El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces Interfaces comerciales Ejemplos de equipos y conexiones Interfaz de audio Permiten la conexión de señales de audio sobre, al menos, un dispositivo. Dos tipos de definición: Conjunto de características sobre la conexión física, conector, tipo de señal, protocolo, etc. Fuente: https://www.atproaudio.com.br/cabos/aesebu/cabo-aesebu-hosa-ebu-010 Dispositivos que permiten la conversión de distintos formatos de audio. Fuente: https://focusrite.com/products/scarlett-2i2 Interfaces Profesionales y Domésticas Interfaces Domésticas: aparatos de consumo: TV, PC, mezcladores de iniciación, etc. Coste inferior. Interfaces Profesionales: Equipos de producción y post-producción. Mayor fidelidad a la señal original. Estándares reconocidos EBU, ITU, etc. Con mayor exigencia en su cumplimiento. Mayores capacidades de transmisión. Mayores distancias de transmisión. Tipos de Interfaces de audio Analógicas Señal balanceada y desbalanceada. Señal de línea. Señal de micrófono. Digitales Eléctricas. AES3, AES/EBU. Ópticas. MADI. IP Transmisión de audio sobre redes Ethernet. Fuente: https://www.digitalmediaworld.tv/prod/3910-dante-audio-networking-enhances-music-workflows-at-syracuse-uni El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces Interfaces comerciales Ejemplos de equipos y conexiones Características del audio analógico VRMS o tensión eficaz es el valor que, sobre una carga, produce la misma disipación que una corriente continua. RMS (Root Main Square). Diferentes medidas de niveles de audio. Utilización de dB referenciados para expresar el nivel de audio. Unidades de medida. dBm dBm expresa medición de potencia. Expresa la potencia eficaz (RMS) de una señal senoidal con respecto a una referencia de 1 mW. La potencia de 1 mW es definida como 0 dBm. P = Nivel de potencia en dBm P = Nivel de potencia medido PREF = Nivel de referencia 1 mW Unidades de medida. dBu dBu expresa medida de tensión o voltaje. Toma como referencia la tensión eficaz de 0.775 V. Tensión necesaria para general 1 mW sobre una carga de 600 Ω. VREF = 0,77469 V Requieren impedancias de salida de 50 Ω o inferiores e impedancias de carga (entrada equipo contrario) de 10 kΩ o superiores. Expresada generalmente para niveles de línea en equipos profesionales. Unidades de medida. dBV dBV expresa medida de tensión o voltaje. Toma como referencia 1 V. VREF = 1 V De igual forma que el dBu, la filosofía se basa en baja impedancia de salida y alta impedancia de carga. Suele usarse en equipos de consumo o uso doméstico. Unidades de medida. Niveles típicos Nivel nominal: Nivel de punto óptimo de trabajo de un equipo electrónico. Está elevado sobre el nivel de ruido, pero con margen antes de la distorsión. SOL (Standard Operating Level). El nivel máximo que soporta una interfaz se denomina MOL (Maximum Operating Level) Interfaces domésticos Suelen trabajar con un nivel nominal de -10 dBV (0.316 V). Interfaces profesionales Señales de línea. Se suele trabajar con un nivel nominal de +4 dBu (1,228 V). Nivel máximo suele ser +22 dBu (4,5 V). Unidades de medida. Impedancias Máxima de potencia. Misma impedancia de salida y de entrada (carga). Equipos antiguos. Máxima transferencia de voltaje. Mínima impedancia de salida y máxima de entrada. No se transfiere potencia. Reduce el consumo de corriente (potencia). El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces Interfaces comerciales Ejemplos de equipos y conexiones Audio Balanceado y No Balanceado Audio No Balanceado: La señal se envía por un conductor. El otro conductor es la masa. Empleado generalmente para equipos de consumo. Audio Balanceado: La señal se envía por dos conductores invertida en fase. Un tercer conductor es la masa. Empleado en equipos profesionales. Fuente: https://www.boxcast.com/blog/balanced-vs.-unbalanced-audio-whats-the-difference Audio Balanceado y No Balanceado Ruido: N NO BALANCEADO Origen: S Línea: S+N Señal: S Destino: S+N BALANCEADO Origen: S y -S Línea: S+N y -S+N Destino: S+N - (-S+N) = S +N + S - N = 2S Fuente: https://www.ians- net.co.uk/articles/balanced_lines Audio Balanceado y No Balanceado Audio No Balanceado: Audio Balanceado: Equipos de consumo. Equipos profesionales. Instrumentos: Guitarra, bajo, etc. Empleada en líneas de transmisión y Susceptible a interferencias. microfonía. Menor longitud de cable máxima Mayor inmunidad a ruido. (metros o decena de metros). Largas distancias de cable (centenares Conste reducido. de metros). Aparición de diafonía (crosstalk) en Mayor coste de cable y conectores canales con masa compartida. Mayor nivel de señal. El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces Interfaces comerciales Ejemplos de equipos y conexiones Conector Jack 3.5 mm o 1/8” Generalmente para consumo: Teléfonos móviles, tables, ordenadores. Audio no balanceado: mono, estéreo o estéreo con micrófono. En ocasiones se emplea mono para auricular intra-aurales (ear-tube). Utiliza generalmente el sistema TRS y TRRS: Fuente: https://vemisao.com/product/cable-jack-3-5-male-male-4-poles-trrs- 1-5m-cable-audio-jack-jack-4-broches-ctia-longueur-1-5m/ Conector RCA Conexión doméstica de equipos y altavoces. No balanceado, conductor de señal y masa (común). Cable paralelo o apantallado. Colores: Cable Blanco canal izquierdo Cable Rojo canal derecho Otros colores para sistemas hasta 7.1 en altavoces. Nivel de señal -10 dBV (0.316 V) para equipos. Conexión entre reproductores de CD y DVD, televisores, amplificadores, mezcladores, etc. Fuente: http://wintablet.info/2019/11/cables-y-conectores/ Señal de Micrófono Señal extremadamente débil: Micrófonos Dinámicos: De -60 dBV a -40 dBV (de 0,8 mV a 8 mV). Micrófonos Electrect y Condensador: De -40 dBV a -20 dBV (de 8 mV a 80 mV). Salida balanceada generalmente. Conector XLR 3p. Aun así, muy susceptible de interferencias por el bajo nivel. Longitud máxima recomendada: 20 a 30 metros. Requieren pre-amplificación o interfaz para micrófono. Dependiendo del tipo de micrófono, es necesaria alimentación. Interfaces de Micrófono Dispositivos para la captación de micrófonos. Conversión a: Digital (AES3, USB, etc) IP (AoIP como Dante, Ravenna, AES67, etc). Conexión directa a equipos de tratamiento (mezcladores, matrices, etc). Fuente: https://focusrite.com/products/scarlett-2i2 Fuente: http://www.aeq.es/productos/netbox-4mh Interfaz de Audio de Línea XLR Conexión Balanceada. Utilización de conectores XLR de 3 pines. También denominados Conector Canon. Cuentan con anclaje de seguridad. Nivel de señal medio +4 dBu y máximo +22 dBu. Muy extendido para la interconexión de equipos. Un cable solo transmite un canal de audio. El conector hembra es el que recibe la señal, mientras que el conector macho es el que transmite. Pin Función 1 Masa (pantalla del cable) 2 Polaridad Positiva Audio Balanceado 3 Polaridad Negativa Audio Balanceado Fuente: https://en.wikipedia.org/wiki/XLR_connector Interfaz de Audio de Línea XLR y no XLR En XLR, el conector Macho transmite el audio y la Hembra lo recibe. Un cable transmite un único canal. Coste elevado para transmisión multicanal. Muy extendido en estudios de producción. Recomendable longitud no superior a 60 metros. Puede llegar a 300 metros. Debido a la densidad del dispositivo, no siempre se emplean conectores XLR. Entre otros, se pueden usar conectores SUB-D, Hartmann, etc. Fuente: https://www.rdlnet.com/product.php?page=529 Conector JACK 6.35 mm o 1/4” Denominado también conector telefónico o phone Jack o phone connector. Inventado para usarse en las centrales telefónicas en siglo 19. Empleado en equipos de consumo (sobre todo antiguos) y equipos profesionales. Permite conexiones balanceadas y no balanceadas. Utilizado en paneles Patch. Fuente: https://www.behringer.com/downloads.html JACK 6.35 mm - TS Conexión muy extendida para señales mono no balanceadas. Compuesto únicamente de Tip o Punta (señal) y Sleeve o manga (masa). Se emplea para instrumentos, altavoces, salidas de línea. Fuente: https://www.behringer.com/downloads.html JACK 6.35 mm - TRS Conector con anillo central. Conexiones no balanceadas estéreo. Conexiones balanceadas mono. Salidas para auriculares (no balanceado estéreo) y conexiones mono balanceadas en mesas de mezclas y monitores de audio (altavoces). Fuente: https://www.behringer.com/downloads.html Interfaz de Audio de Línea XLR Híbrido Conector híbrido con soporte combinado de: XLR hembra 3p Jack 6.35 mm TRS. Muy utilizado en interfaces y mesas de mezclas, gracias a su versatilidad, de distintas marcas: Allen & Heath, Avid, Behringer, FocusRite, M-Audio, Motu, RME, Universal audio, etc. También en mesas de mezclas y mezcladores: Presonus, Rode, Tascam Zoom, etc. Fuente: https://distribution.audio-technica.eu/es-es/productos/dt20/ Uso XLR y Jack Para la conexión de instrumentos, micrófonos y equipos analógicos. Sustituidos por interfaces Digitales o IP, sobre todo en conexión de equipos. Seguirán existiendo para microfonía e instrumentos. Muy extendido en equipos de entrada profesionales y amateur Fuente: https://www.behringer.com/downloads.html Cableado analógico Microfonía. Cable balanceado trenzado y apantallado. Algunos con doble par y doble apantallado. Terminado en XLR hembra en un extremo y macho en el contrario. Hasta 30 metros. Señal analógica de línea. Trenzado y apantallado. Uso de CAT6 FTP o SFTP. Longitudes de hasta 200 metros. Altavoces. Paralelo o trenzado. De mayor sección para soportar la potencia. Fuente: https://linkitaly.com/es/products/cable- ethernet-cat6-sftp-stranded-wire/ Fuente: https://percon.es/es/cable-audio-analogico-balanceado-instalacion/4668-cable-audio-percon-ak-1340-al.html El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces Interfaces comerciales Ejemplos de equipos y conexiones TOSLINK (ADAT) Protocolo de transmisión de 8 canales de audio digital mediante fibra óptica. Muestreo de 48 kHz o 44.1 kHz. El reloj no va embebido en el protocolo. Conexión S/PDIF con conectores Toslink. Empleado en televisiones, tarjetas y barras de sonido, etc. Longitud normal de 5 a 10 metros con fibra óptica plástica (hasta 30 metros). Fuente: https://www.igorslab.de/creative-sound-blaster-gc7-im-test-das-prinzip-ist-gut-das-finish-nicht-ganz/2/ Fuente: https://sonicolor.es/televes-zas-hd-combo-13754.html Conector HDMI Transmisión de Vídeo y 8 canales de audio sin comprimir 24 bit/192kHz. Audio comprimido Dolby Digital y DTS. Para consumo; envía audio/vídeo desde un reproductor/receptor al televisor. ARC (Audio Return Channel): Permite retorno de audio desde el televisor y control. eARC: Aumenta calidad de audio. Display Port Bluetooth Tecnología inalámbrica de transmisión de audio y datos. Uso de la banda libre de 2.4 GHz. Utiliza codec de audio para la transmisión del mismo. Latencia en función de la versión y codec bitrate mínimo bitrate máximo frecuencia máxima latencia bluetooth y codec: SBC 229 kbps 345 kbps 48 kHz Alta 15 a 30 ms con últimas versiones. AAC 160 kbps 448 kbps 96 kHz Alta hasta 300 ms en antiguas. Alcance de 10 metros, pudiendo llegar a 48 kHz media - aptX 279 kbps 576 kbps 50 metros. 96 kHz (adaptative) Baja LDAC 330 kbps 990 kbps 96 kHz Baja LHDC 400 kbps 900 kbps 96 kHz Baja muy LC3plus 125 kbps 500 kbps 96 kHz baja El sonido y audio analógico Interfaces de audio Características y Unidades de audio analógico Audio Balanceado y no Balanceado Conectores en interfaces Interfaces comerciales Ejemplos de equipos y conexiones Conexión de Interfaces Analógicos Control y AoIP Monitorización de las Monitorización de las (DANTE / AES67) señales analógicas señales digitales mediante Ethernet GPIO Interfaces digitales Interfaces analógicos Conexión de Interfaces de Microfonía 4 Entradas de micrófono o línea mediante XLR Control y AoIP (DANTE / AES67) mediante Ethernet GPIO para GPIO Salida de audio Selección de Salidas para Monitorización botonera analógico Selección de alimentación auriculares de las señales de control micro o línea Phantom de estudio analógicas StudioBox Conexión de Interfaces Analógicos Aplicación de control del Netbox 4MH. Permite modificar la ganancia de entrada de micro o línea, así como las salidas de auriculares. Conexión de Interfaces Analógicos Conexión de Interfaces Analógicos