La calidad de un sistema de sonido no depende sólo del amplificador. Las cajas acústicas también son elemento fundamental en el proceso de obtención del mejor sonido y un punto importante que poco comentan los usuarios entendidos es la distorsión de fase. De hecho, pocos saben exactamente lo que es esto y no tiene condiciones de evaluarlo ante las especificaciones de un equipo. Vea en este artículo Esto lo que es como evitar este tipo de distorsión.
Los sonidos tienen una velocidad de propagación en el aire en condiciones normales del orden de 340 metros por segundo. Este valor, cuando se asocia con las distancias que separan una caja acústica del oído del reproductor y los sonidos de mayor frecuencia que podemos escuchar puede significar algunos efectos muy importantes para la calidad de reproducción.
Lo que sucede es que analizando una extensa fuente de sonido de sonido, como una caja que utiliza dos o más altavoces, como se muestra en la figura 1, vemos que los sonidos emitidos por uno y el otro altavoz pueden llegar al oído de una persona a veces lo suficientemente diferente como para ocurrir un fenómeno de interferencia.
El resultado de esto puede ser bastante desagradable de escuchar que ocurre entonces lo que se llama distorsión de fase. Vamos a explicar más: en un sistema convencional tenemos diferentes altavoces para la reproducción de los sonidos graves, medios y agudos como se muestra en la figura 2.
Debido a que los altavoces están separados, las señales eléctricas correspondientes a las frecuencias separadas llegan a los altavoces que se reproducen al mismo tiempo también. Sin embargo, los sonidos de cada uno llegan a nuestros oídos en tiempos ligeramente diferentes, es decir, ligeramente cojos, tanto más lejos como lejos en las cajas.
Las señales revanchas en nuestros oídos no conducen a la forma de onda original que salió del sistema de amplificador y se grabó en un CD o cinta.
El retraso en la recombinación altera la característica principal de un sonido que es el timbre. Como sabemos el timbre es dado por la forma de onda de un pitido. El resultado de esto es una pequeña distorsión que dependerá precisamente de la posición relativa del agente de escucha, como se muestra en la figura 3.
Las cajas modernas predicen este efecto con un posicionamiento estudiado de los altavoces con el fin de minimizar la posible distorsión que pueda ocurrir.
MANIFESTACIÓN
Los fabricantes de altavoces tardaron algún tiempo en darse cuenta de que la diferencia en los tiempos en que los sonidos llegaban a los oídos de las personas podía ser percibida y desagradablemente.
Una primera descripción hecha por los expertos asociados con la distorsión de fase la impresión de que no había "transparencia" de reproducción, es decir, se tenía la impresión de un sonido "atascado" dentro de la caja.
(¡Es interesante notar que muchos términos utilizados por los expertos para definir sonidos pueden parecer inútiles para los altavoces que no son de rama, pero cuando se habla de un sonido transparente a un experto sabrá exactamente de qué se trata!)
Pero el problema más grave se produce en la reproducción de sonidos que tienen transiciones de intensidad muy rápidas, como las que se producen en los ritmos secos de los instrumentos de percusión.
ELIMINANDO LA DISTORSIÓN DE FASE
El uso de una fuente de sonido en la medida de lo posible para eliminar diferentes trayectorias para diferentes sonidos de frecuencia sería una primera solución importante para eliminar el problema.
El uso de altavoces coaxiales en los que tenemos el tweeter (altavoces de agudos) posicionado en el mismo eje de reproducción del woofer y mid-range (o extended range) conforme se muestra en la figura 4, es una solución importante para eliminar la distorsión de fase.
Otra posibilidad muy interesante sería la inclusión de amplificadores separados para las señales de graves, medios y agudos, pero con líneas de retardo incluidas con el fin de compensar las diferencias de fase con las que el sonido podría llegar al oyente como se muestra en la figura 5.
Bang & Olufsen y otros fabricantes han adoptado una disposición geométrica de altavoces en sus altavoces de unos años pasados. Estos altavoces están posicionados para mantener la misma distancia hasta el oído de las personas como se muestra en la figura 6.
Vea que en el sistema que se muestra en la figura 6 tenemos la posibilidad de añadir un altavoz regulador dinámico, acoplado a un filtro que compensa las variaciones de fase que pueden ocurrir con las señales.