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Auriculares: sonido sólo para ti

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No nos olvidemos de los auriculares, unos dispositivos que nos pueden dar muchas emociones.

Texto: Ramon Sendra

Unos auriculares son, en definitiva, unos transductores que, como los altavoces, transforman energía eléctrica en energía acústica, pero a un nivel mucho más bajo, por lo que nos vemos en la necesidad de acercarlos muchísimo a nuestros oídos. O más bien es al revés, como vamos a colocar esos altavoces cerca de nuestros oídos, basta con una radiación mínima. Los utilizamos para que el sonido sólo nos llegue a nosotros, aislándonos del ruido exterior, consiguiendo incluso una inmersión musical imposible de conseguir con otras vías o, como mínimo, a mayor velocidad. Pero, además, nos permite escuchar la música al nivel de presión sonora que queramos: desde el susurro hasta el volumen más exagerado (sin molestar, en la mayoría de los casos, a nadie a nuestro alrededor).

La corta distancia entre el auricular y nuestro oído permite todas las premisas anteriores, e incluso mejora algunas deficiencias que obtenemos con el uso de transductores tradicionales: es fácil conseguir una alta presión sonora sin apenas generar distorsión. Pero tienen sus efectos nocivos: pueden dañar el tímpano del oyente y que éste pierda audición.

Pero los auriculares son una muy buena solución para evitar algunos de los problemas que las salas de audición provocan. Al no estar asociados a las vicisitudes de la arquitectura (rebotes, vibraciones, volumen...) de cualquier sala, el sonido siempre es limpio gracias a su radiación directa. Por otro lado, con los auriculares perdemos sensación de “amplitud”, algo que sólo se consigue escuchando la música en salas perfectamente acondicionadas.

Seguramente no hay nada mejor que disfrutar de la música utilizando un buen equipo en una buena sala. Pero cualquier deficiencia, por pequeña que sea, puede desaparecer con el uso de auriculares. Otro ejemplo: con unos auriculares siempre, absolutamente siempre, tendremos una perfecta imagen estéreo, aunque giremos la cabeza. Y otro: un altavoz de graves necesita mover una importante cantidad de aire para reproducir con fidelidad un transitorio de baja frecuencia, mientras que los auriculares, mucho más pequeños, apenas tienen problemas para reproducir el mismo sonido para una misma y más perfecta percepción. Menor masa y, por tanto, mayor velocidad de respuesta.

Los auriculares se dividen, según su construcción, en tres tipos: dinámicos (los más habituales), piezoeléctricos y electrostáticos. Además, pueden ser de diseño cerrado, abierto o semiabierto (los primeros son también los más habituales).



LOS DINÁMICOS




Un auricular dinámico es, en definitiva, una versión miniaturizada de un altavoz convencional. Su diseño se basa en lo mismo: un cuerpo magnético que atrae a una membrana metálica (normalmente de acero o hierro dulce) o diafragma separado apenas 0,4 mm. El sistema está cerrado por la parte posterior y sólo hay un agujero en el centro por donde se escapa el aire que forman las ondas sonoras. El imán siempre tiene un poder de atracción (está magnetizado permanentemente) lo que aplica cierta gravitación a la membrana de por vida. Esto es necesario para que la membrana no vibre a una frecuencia doble de la tensión aplicada, que es justo lo que no interesa (ya tenemos energía suficiente).

A diferencia de un diseño de altavoces tradicional el agujero central que apreciamos en unos auriculares (cuyo diámetro es menor al de la membrana) es totalmente necesario. Cada vez que el imán mueve la membrana ésta comprime el aire que queda entre ella y la pared delantera que contiene el agujero central.

Este primer diseño mejora cuando es la propia membrana, fabricada con mylar o un material similar, la que integra en ella misma una bobina móvil de una pulgada de diámetro. La bobina está inmersa en un campo magnético, también constante, que será el que mueva la membrana para generar la presión de aire variable. La membrana, en reposo, roza la cubierta frontal. La ventaja de este diseño es que se evita la distorsión causada por la presión de aire remanente que queda en la cavidad que hay entre la membrana y el orificio del diseño primario. Además, se reduce considerablemente el peso del transductor, cosa importante para largas audiciones y para la comodidad del usuario.

Unos auriculares convencionales utilizan dos de estos altavoces y cada uno de ellos necesita de su canal de amplificación que, normalmente, no está ubicado en el propio auricular.



ELECTROSTÁTICOS



Los lectores habituales de la revista conocen de sobra el funcionamiento de un cuerpo electrostático: se basan en la atracción y repulsión de las cargas eléctricas presentes en un condensador. El secreto está en diseñar un condensador con una de las placas fijas y la otra en movimiento, que es la que finalmente mueve el aire. El principal problema de este tipo de auriculares es que la fuerza de atracción es directamente proporcional al cuadrado de la tensión que se le aplique y no sólo a la tensión. Esto significa que, si no se realiza un diseño muy preciso, las distorsiones serán las protagonistas principales de la audición. Una manera de solucionar este problema es aplicando una tensión fija continua al condensador. Tecnicismos aparte, un auricular electrostático es, seguramente, el que mejor perfección sonora consigue, aunque tiene en contra que su precio suele ser bastante alto.

A medio camino entre estos dos tipos de auriculares encontramos los híbridos o dinámicos/electrostáticos. Uno de los inconvenientes de los auriculares electrostáticos es que les es difícil (o caro) conseguir una buena reproducción de las bajas frecuencias. Este tipo de auricular híbrido utiliza uno dinámico para este propósito, dejando las altas y medias frecuencias para el electrostático. De esta manera un auricular de diseño dinámico/electrostático puede conseguir un margen de frecuencias desde los

16 Hz hasta los 25.000 Hz.

La diferencia entre un auricular abierto y uno cerrado es que el primero permite el “paso” del sonido exterior al interior del auricular. Uno cerrado no deja salir ni entrar sonido desde o hacia el auricular. Para conseguir ambos objetivos quien tiene el papel fundamental es la almohadilla. En uno abierto la almohadilla es acústicamente transparente, mientras que en un diseño cerrado, ésta puede llevar hasta un material líquido no sólo para no permitir el paso del sonido de un lado a otro, sino para que el auricular se acople perfectamente a la cabeza del usuario. Cómo no, a medio camino están los auriculares semiabiertos, otra patente de la firma AKG. Estos auriculares utilizan las almohadillas de un diseño cerrado pero el lado anterior del transductor está abierto.



ESPECIFICACIONES




Sobre el papel, un auricular, como hemos visto, es como un altavoz. Por lo tanto en cuanto a especificaciones técnicas la mayoría de valores son casi los mismos. Para empezar notamos que la respuesta en frecuencia sigue siendo uno de los valores más importantes puesto que nos permite descubrir la dinámica de nuestro candidato. Se expresa en hercios (Hz) junto con el margen de tolerancia aplicado en decibelios (dB). Es muy fácil que un auricular (sobre todo electrostático) supere con creces la respuesta en frecuencia de muchos recintos acústicos.

El nivel de presión sonora es exactamente el mismo que en unas cajas acústicas, por lo que valores de 94 dB resultan suficientes. Como es habitual, a menor nivel de presión sonora mayor necesidad de amperaje en su amplificación.

La impedancia de los auriculares dinámicos oscila entre los 8 y 2.000 ohmios. Esta impedancia se suele referir siempre a una frecuencia de 1 kHz. Aun así, lo más habitual es encontrarnos con valores entre 100 y 600 ohmios. Cuanta mayor impedancia, mayor necesidad de amplificación.

De los otros valores que se pueden especificar hay uno en concreto difícil de encontrar pero que atañe directamente a este tipo de dispositivo: la presión de contacto. Este dato nos indica la comodidad con que se llevarán los cacos de los auriculares. Una presión excesiva puede producir malestar, mientras que lo contrario hace bailar los auriculares y que se oiga el ruido ambiente de la sala. La presión de contacto se indica en neutonios (N) y los valores normales están entre 1,5 y 3 N (aproximadamente de 150 a 300 gr).



AMPLIFICACIÓN




Como toda caja acústica, los auriculares necesitan de amplificación (hay modelos, muy pocos, con amplificación integrada). La mayoría de receptores y amplificadores suelen incluir un amplificador para auriculares, incluso muchas fuentes como lectores de CD o DVD-Video. La conexión estandarizada es un conector tipo jack, dejando en el olvido la vieja conexión DIN. Normalmente, cuando conectamos unos auriculares a un amplificador éste apaga los canales de amplificación para las cajas acústicas. Los amplificadores para auriculares empiezan reduciendo la tensión de la señal para conseguir los niveles de trabajo adecuados. Esto se realiza mediante divisores de tensión, por lo que la señal que llega al auricular no proviene de la salida del amplificador sino de un terminal de resistencia de 10 ohmios. Otra opción es utilizar un amplificador diseñado específicamente que sea capaz de entregar una señal de línea de 400 mV, con una impedancia de salida de hasta 2,5 kohmios (son valores habituales que pueden variar según el diseño del amplificador).



EXTRAS



Como en todo, hay modelos que se diferencian en algo de lo habitual. En esta misma publicación hemos analizado los conocidos Quiet Comfort de Bose. Éstos son unos auriculares convencionales que presentan una atractiva prestación: ofrecen una perfecta eliminación del ruido ambiental. Para ello incluyen un micrófono en cada auricular que recoge el sonido ambiente que puede interferir en la audición y lo reproduce en contrafase en el interior del auricular. De esta manera, todo sonido que puede interferir en la música queda anulado.

Para ello estos auriculares (u otros de marcas distintas) necesitan de alimentación, lo que implica añadir cierto peso al dispositivo a causa de la pila (en este caso, una del tipo AAA).

También hemos visto auriculares inalámbricos que incluyen, además de la amplificación, un sistema de recepción de ondas vía RF u otra tecnología. El peso, en este caso, debe evaluarse.

Asimismo, existen amplificadores diseñados específicamente para auriculares, así como distribuidores de señal (un equipo que permite amplificar una misma señal de audio a diferentes auriculares). Este tipo de aparatos es muy común en estudios de grabación, por ejemplo.

Los de diseño botón son muy populares entre los aficionados a los reproductores MP3. No utilizan el arco que ejerce presión para que los auriculares se acoplen perfectamente en nuestros oídos, ya que, en realidad, se colocan dentro del pabellón auditivo. Necesitan de transductores todavía más pequeños por lo que, normalmente, suelen ofrecer un rendimiento en bajas frecuencias algo menor.

Para terminar, existen auriculares “envolventes”, ya sea mediante el concurso de procesadores de audio que, mediante desfases y retardos, “engañan” al oído para que le parezca que hay sonidos que llegan de distintas direcciones, o bien algunos modelos que utilizan varios transductores colocados estratégicamente para conseguir una sensación más envolvente. Este tipo de auriculares, sobre todo los últimos, suelen estar asociados a procesadores y amplificadores propios.