SONORIZACION PROFESIONAL PARA IGLESIAS Y TEMPLOS. Ing. J. Cuan Lee 1.- PROBLEMAS CON LA INTELEGIBILIDAD DE LA PALABRA 2.- EVALUACIÓN DE UN RECINTO 3.- SONIDO DIRECTO Y SONIDO DIFUSO 4.- CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS 5.- CONCEPTOS GENERALES PARA LA SELECCIÓN DEL EQUIPO EN UNA IGLESIA O TEMPLO. INTELEGIBILIDAD DE LA PALABRA Considerando que en las Iglesias y los Templos el principal objetivo es transmitir “la palabra” en la forma más inteligible, un sistema de sonido bien diseñado, es indispensable. Pocos son los recintos de este tipo, que han tomado en cuenta este objetivo al ser diseñados arquitectónicamente y más bien, se ha dado mayor importancia a la belleza y al lucimiento del edificio que a conseguir mejores y adecuadas condiciones acústicas del lugar y conseguir así el objetivo principal que deberían tener. La solución queda en manos del sistema de sonido que se elija. Por ello es tan importante hacer una buena evaluación de las condiciones del recinto, utilizar las técnicas más avanzadas y seleccionar el equipo que tenga la tecnología, la calidad y las características más adecuadas para conseguir el objetivo de lograr la mayor inteligibilidad posible, dentro de un marco de calidad y confiabilidad del producto. La pérdida de inteligibilidad causa una pérdida en la comunicación entre el

locutor y el oyente debido a que un sistema mal diseñado, produce la pérdida o confusión entre consonantes, inflexiones y muchas veces hasta las mismas vocales. Las principales causas de la pérdida de inteligibilidad en un sistema de sonido son: 1. La reverberación del recinto. 2. El equipo inadecuado. 3. La cantidad de ruido ambiente. La reverberación es el fenómeno que retarda la extinción o atenuación del sonido emitido en un recinto y es producido por el reflejo del sonido en las paredes, techo, piso y objetos que se encuentran dentro del mismo. La definición anterior nos lleva a pensar que las áreas abiertas que no producen reflejos del sonido como ventanas abiertas, puertas abiertas, etc., no favorecen al efecto de reverberación, pero nos exponen al ruido externo que también es causa de la pérdida de la inteligibilidad. Por otra parte si tenemos materiales que producen absorción del sonido, esas áreas ayudarán a bajar la reverberación. 1

Estos materiales son por ejemplo las alfombras, las cortinas, recubrimientos acolchonados, etc. y en general elementos suaves o blandos. Los mismos asistentes producen cierta absorción favorable.

música ya que este último requiere una reverberación determinada para ser apreciada en su totalidad. Lo anterior también se cumple en el momento de seleccionar el tipo del equipo adecuado para estos diferentes fines.

El tiempo de reverberación se define por los segundos que tarda un sonido emitido en extinguirse. Técnicamente hablando, es el tiempo en segundos que tarda un sonido emitido a cierto nivel, en atenuarse 60 dB con relación al mencionado nivel inicial.

La perdida de inteligibilidad producida por la excesiva reverberación es debida a la perdida de las articulaciones de las palabras pues el sonido de una primera sílaba, aún continua con cierto nivel de sonido para cuando la silaba siguiente se emite; se produce una confusión o enmascaramiento de los sonidos del mensaje.

Un recinto es considerado muy reverberante cuando su tiempo de reverberación es mayor a 4 segundos mientras que un recinto con menos de 2 segundos es considerado como adecuado. Si el lugar es usado para la comunicación de la palabra, un sitio es considerado de mala acústica si el tiempo de reverberación es excesivo.

La reverberación es proporcional al volumen interno del recinto, es decir, mientras más grande es, la reverberación aumenta. Por otra parte la reverberación disminuye con la cantidad de área de materiales y elementos que absorben el sonido.

Existe una diferencia muy grande entre un recinto cuya finalidad es la comunicación de un mensaje hablado a un recinto destinado para escuchar

Fig. 1 Pérdida de inteligibilidad con la reverberación. 2

El equipo es la siguiente materia que debe tomarse en consideración ya que es muy común pensar en amplificadores, micrófonos o equipos caseros o de entretenimiento, puedan utilizarse para sonorizaciones profesionales. Aun cuando las características técnicas parezcan más sobresalientes, los equipos de entretenimiento no tienen la confiabilidad que un equipo usado para sonorización profesional. Podemos citar algunas diferencias esenciales: 1. Para los altavoces, su característica direccional, su eficiencia a la reproducción de la voz, su manejo de potencia real, etc. 2. Para los amplificadores, su confiabilidad, su rango dinámico, su potencia real, su salida de 70V, sus circuitos de protección, etc. 3. Para los micrófonos, su característica de captación direccional, su robustez, su respuesta de frecuencias, etc. Por lo expuesto anteriormente es necesario acudir con las marcas reconocidas y de preferencia de un solo fabricante. Todo lo anterior significa que todo el equipo, debe elegirse cuidadosamente bajo la asesoría técnica de quienes cuentan con infraestructura de ingeniería y además de laboratorios de investigación y desarrollo como es el caso de la marca ASAJI. EVALUACIÓN ACÚSTICA DE UN RECINTO.

de espectros de audio, graficadores, osciloscopios con memoria y medidores de presión sonora. Todos estos equipos son muy costosos y solamente los laboratorios más avanzados cuentan con ellos y con el material humano del nivel necesario para operarlos. Sin embargo, para darse una “idea” del tiempo de reverberación de un lugar, basta producir un fuerte ruido como una palmada o un choque entre dos objetos, y medir con un cronómetro el tiempo que tarda en desaparecer. El problema que existe con más frecuencia en los Templos e Iglesias, es el exceso en el tiempo de reverberación que en los casos típicos de una catedral es de unos 7 a 9 segundos y el de una capilla es de 4 a 6 segundos. En ambos casos el tiempo de reverberación es demasiado elevado. El nivel de ruido de ambiental, se mide con un Decibelímetro considerando diversas áreas donde se ubican los oyentes. SONIDO DIRECTO Y SONIDO DIFUSO. Para establecer técnicamente la solución al problema de la falta de inteligibilidad de la palabra en un equipo de sonorización, es necesario tener una idea más precisa del sonido. El sonido directo es el que llega directamente al oído del oyente. Este tiene en todos los casos un cierto nivel de presión acústica en dB y obedece a las leyes de atenuación a una distancia específica. El sonido directo es el sonido inteligible totalmente.

Para evaluar un recinto se utilizan equipos sofisticados como analizadores 3

El sonido difuso, reverberante o indirecto es el que llega al oyente después de varios reflejos en los objetos, paredes, piso y techo del recinto. También tiene un cierto nivel de presión acústica en dB y NO obedece a las leyes de atenuación a una distancia determinada. El sonido difuso o indirecto, es la causa de la pérdida de inteligibilidad de la palabra.

La combinación de estos dos tipos de sonido mas el nivel de ruido ambiente, nos darán como resultado un nivel adecuado o inadecuado de inteligibilidad del sistema sonoro. La Fig. 2 ilustra los efectos del sonido directo y el sonido difuso.

Fig. 2 Efectos del sonido directo y el sonido difuso. Como conclusión de lo anterior, debemos aumentar lo más posible el nivel de sonido directo con relación al sonido indirecto y al ruido ambiente a fin de lograr mayor inteligibilidad. Para obtener lo anterior se requiere de un buen diseño del sistema de sonido y un buen equipo que sea capaz de cumplir con el requisito anterior. El equipo seleccionado debe contar con las características técnicas de ingeniería para que nos permitan elaborar correctamente el proyecto.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS EQUIPOS A continuación se presenta una breve descripción de las características técnicas de los equipos de sonido a fin de conocer el significado de las mismas y conocer las ventajas y desventajas que se pueden obtener. En el mercado comercial posiblemente no se encuentren disponibles alguno de estos datos o que se encuentren exagerados para atraer a los clientes. Este breve resumen pretende dar una idea para

4

realizar una selección adecuada del equipo. Para los altavoces y reproductores de sonido, es necesario conocer: 1. La presión sonora que tiene el altavoz a 1Watt, 1Metro, 1kHz en dB. Este dato nos presenta la sensibilidad del reproductor para convertir la señal eléctrica en señal acústica. 2. La presión sonora a potencia nominal en dB. Esta característica nos describe el nivel de sonido que es capaz de reproducir un altavoz a plena potencia aplicada. 3. La respuesta direccional para varias frecuencias. Lo anterior nos define la cobertura que tenemos del reproductor de sonido para controlar la dirección hacia donde se entrega el sonido directo. 4. La potencia eléctrica nominal de consumo en Watts. Este dato es necesario para determinar la potencia total que se requiere en el sistema. 5. La eficiencia del altavoz. Se requiere para calcular los niveles de sonido difuso que vamos a tener en el sistema. 6. La impedancia de carga y el voltaje de la línea (70V o 100V), nos permitirán realizar el correcto acoplamiento de los altavoces al equipo amplificador. Para los amplificadores, es necesario conocer: 1. La potencia en Watts RMS. Este dato debe ser cuidadosamente seleccionado ya que existen muchos engaños comerciales.

2. Las sensibilidades e impedancias de entrada se deben conocer para acoplar a los micrófonos, sintonizadores, grabadoras, etc. 3. El tipo de entrada (balanceada, desbalanceada, simétrica o asimétrica, etc.). Este dato nos permite seleccionar el equipo adecuado para evitar problemas de interferencias de radio, oscilaciones y ruidos. La mejor es la entrada balanceada con transformador. 4. El rango dinámico de las entradas en dB. Esta característica determina la cantidad máxima de señal en la entrada del micrófono antes de producir distorsión por saturación en los circuitos de entrada que se manifiesta más en los micrófonos. Para los usuarios comunes o personas que no tienen entrenamiento, este dato es importante. Mientras más dB de rango dinámico es mejor. En los amplificadores comunes, este valor es de 32 a 35 dB, en los equipos de ASAJI este valor es mayor a 40 dB lo cual quiere decir que resisten mayor abuso por parte de los usuarios, antes de generar distorsión y saturación en las entradas de los micrófonos. 5. El tipo y posibilidades de ecualización, son las facilidades que nos permiten compensar los sistemas acústicos. 6. La relación señal a ruido nos permite conocer el ruido de fondo que genera el equipo en dB. Mientras mayor sea este valor es mejor el equipo. 7. La respuesta de frecuencias para conocer la gama de señales que puede manejar el amplificador 5

dentro del rango de frecuencias de los sonidos audibles. 8. La distorsión a máxima potencia a fin de conocer la deformación de la señal que se está manejando, ésta se define en % y mientras menor sea el valor, es mejor. 9. Las impedancias de carga y el voltaje de salida (70v o 100v) a fin de acoplar adecuadamente el sistema de altavoces con la salida del amplificador. 10. El tipo de salida (balanceada o desbalanceada). La salida desbalanceada radía campos magnéticos que pueden afectar a otros circuitos o a los del mismo sistema produciendo oscilaciones en el equipo que podrían destruirlo. La mejor es la salida balanceada ya que evita lo descrito anteriormente. 11. Los tipos de protección electrónica del equipo que le proporcionarán confiabilidad y seguridad en la operación del equipo. 12. El consumo y el tipo de alimentación del amplificador (corriente de la red eléctrica o baterías). Dependiendo el uso del sistema. Para los micrófonos, las principales características son: 1. El tipo de micrófono. El más adecuado es el dinámico. 2. El patrón de captación. El mejor es el cardioide o direccional, para evitar captar señales de otros lugares diferentes al locutor. 3. La sensibilidad del micrófono. Este dato nos proporciona el valor de la señal de salida a un

determinado nivel de sonido que incide sobre el micrófono. 4. La impedancia de salida del micrófono. Puede ser alta (que ya es obsoleta) o baja (200 a 600 Ohms). 5. El tipo de cable y conector. Es importante conocerlo ya que de esto dependen las interferencias y el ruido que pueden generarse. Lo mejor es el cable de dos conductores y ambos blindados y con conectores tipo XLR o Cannon. A continuación daremos una breve explicación sobre el uso de micrófonos inalámbricos. Los micrófonos inalámbricos deben seleccionarse cuidadosamente sobre todo cuando se trata de usar este tipo de sistemas en Iglesias y Templos. Es muy conveniente el uso de los mismos ya que permite al celebrante gran movilidad y flexibilidad en las celebraciones y conferencias, sin embargo existen algunos detalles muy importantes que deben tomarse en consideración: 1. Existen micrófonos inalámbricos de costo muy variable que van desde los juguetes hasta los sistemas más sofisticados. 2. Consisten en un transmisor que se encuentra en el micrófono y un receptor que se coloca cerca de la central de sonido. Así mismo, funcionan con radio frecuencia en la banda de VHF y UHF. 3. Existen sistemas simples de un transmisor y un receptor y aquellos que usan dos receptores que se auto-seleccionan de acuerdo al que recibe mejor la señal (diversity). 6

4. La selección del sistema inalámbrico depende de la situación física del recinto. En una ciudad saturada con transmisores de TV y FM, la saturación de señales hace que la transmisión y recepción se haga difícil para equipos de VHF. Lo más recomendable en estos casos es utilizar sistemas diversity de UHF. 5. En el caso de usar un sistema en lugares poco saturados como provincias o pueblos pequeños, es suficiente el sistema VHF simple. 6. Los micrófonos inalámbricos pueden ser “de mano” o del tipo de “solapa” también conocido como “lavalier” el cual es un micrófono pequeño que se fija en la ropa. El inconveniente de esto es que la mayoría son del tipo omnidireccional, es decir, captan en todas direcciones y oscilan fácilmente. 7. Finalmente debe tomarse muy en cuenta que es necesario cambiar frecuentemente las baterías que usa el transmisor, ya que en la mayoría de los casos tienen una duración de poco menos de 8 horas.

CONCEPTOS GENERALES PARA LA SELECCIÓN DEL EQUIPO EN UNA IGLESIA O TEMPLO. Como hemos mencionado, es común que en las Iglesias y Templos se observen tiempos de reverberación muy elevados por lo que el nivel de sonido difuso o reverberante, es muy alto con relación al sonido directo. La inteligibilidad es entonces muy pobre.

La solución para elevar la cantidad de sonido directo radica en las acciones siguientes: 1. Seleccionar los altavoces de tipo direccional por ejemplo columnas de sonido con un patrón de radiación que dirija el sonido únicamente hacia los oyentes. 2. Las columnas de sonido deberán usarse en sentido vertical. 3. Colocar la mayor cantidad posible de unidades y reducir el nivel individual de los reproductores acústicos para distribuir así mayor cantidad de sonido directo. Pensemos en un momento que lo ideal sería que cada oyente contara con un par de audífonos para tener el máximo de sonido directo a sus oídos. 4. Usar solamente micrófonos direccionales principalmente cuando éstos sean inalámbricos. Recordemos que la mayoría de los micrófonos de solapa NO son direccionales por lo que se provocarán chillidos y oscilaciones desagradables e inconvenientes. La selección del amplificador será de acuerdo a las necesidades de potencia que requiera el sistema. Hemos de enfatizar nuevamente que el valor de potencia que se debe tomar en cuenta es el RMS para los fines del cálculo de lo que necesita el sistema de sonido. Es además importante que se tomen en cuenta los circuitos de protección electrónica pues la confiabilidad del equipo es lo que debe predominar.

7

LO QUE NO SE DEBE HACER NO deben colocarse los micrófonos cerca de los altavoces o delante de ellos

NO deben usarse micrófonos tipo omnidireccional

NO se deben usar altavoces comunes que radían el sonido en todas las direcciones

NO debe usarse cable blindado de un solo conductor o combinando de 1 y 2 conductores para los micrófonos

NO deben usarse amplificadores que no sean los adecuados para publidifusión.

NO se deben acentuar las bajas frecuencias

NO se deben colocar los altavoces a una altura mayor de 2 Metros

Fig. 3 En esta figura se muestra el efecto de colocar altavoces inadecuados para sonorización. Puede observarse que existe un aumento en el nivel de sonido indirecto o reverberante lo cual produce la falta de inteligibilidad de la palabra.

8

LO QUE SÍ SE DEBE HACER Usar cables de 2 conductores + blindaje para los micrófonos y sus extensiones

Reduzca las bajas frecuencias con el control de bajos del amplificador

Use siempre altavoces direccionales tipo columna con especificaciones del fabricante Por ejemplo ASAJI Modelo 1304

Coloque los micrófonos detrás de los altavoces

Prefiera los conectores XLR o Cannon para conectar los micrófonos

Use un sistema balanceado con cable duplex calibre 18 o mayor para la línea de altavoces

Si usa extensiones de micrófonos mayores a 30 Metros, use un transformador balanceado ASAJI Modelo 1740

Use siempre micrófonos cardioides o direccionales

Coloque las columnas a una altura máxima de 2.5 Metros y siempre en posición vertical

Incline ligeramente las columnas para dirigir el sonido hacia los oyentes

9

Fig. 4 Se muestran las reglas más simples para lograr una buena inteligibilidad de la palabra debido al aumento de sonido directo sobre los oyentes. Así mismo se muestran las recomendaciones básicas para lograr un buen sistema de sonido. En este artículo se ha pretendido dar una idea básica para que el consumidor conozca los problemas y dificultades que tienen las instalaciones de sonido en Iglesias y Templos. Así mismo se ha descrito en forma sencilla la metodología para seleccionar el equipo adecuado y una forma simple de entender los datos técnicos de los productos utilizados.

En el siguiente artículo, se mostrará el marco teórico detallado sobre el diseño de un sistema de sonido tomando en consideración las bases matemáticas que fundamentan las últimas tecnologías utilizadas para diseño acústico del Departamento de Investigación y Desarrollo de los productos ASAJI.

10