Aprender te pone frente a lo desconocido

Cuando te enfrentas a lo desconocido juegas con negras.

jueves, 2 de diciembre de 2010

La realimentación llega tarde a la cita.

La realimentación negativa de tensión consiste en reinsertar una porción de la señal de salida en la entrada, de tal forma que la porción agregada se resta de la original.

Elegantes fórmulas matemáticas dan cuenta de una reducción de la distorsión armónica, de la disminución del zumbido en el circuito de placa, de los ruidos microfónicos y hasta una merma de la impedancia efectiva interna. También reduce las variaciones por cambios de válvulas y hasta por la pérdida de conductancia mutua debida al envejecimiento.

Pero, como en el ejemplo de la casa construida por 3.240 obreros, a veces estas fórmulas están cerca de la realidad y muchas veces no.

Un análisis pormenorizado nos dirá cuándo mejora las cosas y cuándo las empeora.

Por empezar, todo este análisis descansa en el supuesto de un amplificador que no tiene tiempo de demora entre excitación y respuesta (tiempo de tránsito), o que la forma de la señal de entrada se mantiene idéntica el tiempo necesario para que la resta surja el efecto deseado. Tal es el caso en el laboratorio, cuando se analiza el equipo con ondas senoidales.

La onda senoidal es una forma de variación progresiva y poco brusca; no tiene frentes abruptos, ni cambia en una modalidad "todo o nada". Cuando se excita un amplificador con una onda senoidal de frecuencia fija y se la realimenta, aunque haya un retraso en la realimentación, la misma naturaleza geométrica de la onda hace que se note poco ese atraso; conserva prácticamente su forma.

Veamos una imagen de una onda senoidal en un osciloscopio:



Ahora comparémosla con el oscilograma de un pasaje musical:



¿Poco que ver, verdad? Pertenecen a distintos mundos. La música contiene ondas de frentes abruptos y que varían ampliamente en tiempos muy cortos.

¿Qué sucede, entonces, en la práctica?

Veámoslo en una sucesión de imágenes. Deliberadamente dibujé una onda cuadrada o rectangular. Es de frente abrupto y, además, es fácil para ilustrar lo que sucede. No me atrevería a obtener un dibujo de la resultante de la señal de audio anterior y -aunque pudiera- el lector no alcanzaría a ver el efecto; pero que se oye, se oye.

Primero volcamos en un par de ejes coordenados una variación de tensión en la entrada:




La segunda imagen representa a la porción reinyectada para que reste, con el retraso producido por la demora de tránsito de la señal en el amplificador:




Por último, ponemos el resultado de la resta:




¡Patapúfete! ¡Qué suerte pa' la desgracia! Peor el remedio que la enfermedad. ¿Se imaginan la resultante en el fragmento de música del principio? A mí no me da la cabeza.

¿Por qué suena mejor un buen amplificador a válvulas con 0,1% de distorsión armónica total que un amplificador transistorizado con 0,01 %?

Las válvulas son elementos gobernados por tensión, de manera que las respuestas son mucho más rápidas que en los transistores bipolares, que dependen del tránsito de cargas. Además, el transformador de salida limita seriamente la realimentación que se puede implementar; rara vez es más del 10% de la tensión de entrada. En cambio, los equipos de estado sólido no suelen tener transformador de salida y se les aplican realimentaciones mucho mayores, con retrasos más importantes.

Si bien en laboratorio se miden maravillas con ondas senoidales, con música la cosa cambia.

El oído debería ser juez, pero no siempre es un juez competente. Estamos acostumbrados al sonido electrónico distorsionado, tomamos por natural lo artificial. Escuchamos a un violinista interpretar una pieza con un micrófono incorporado a su violín. Es un sonido adulterado por el amplificador, que podrá ser bueno, pero no es perfecto. El verdadero sonido de un violín de concierto se oye en vivo y sin amplificación. Haga la prueba de asistir a un concierto de música de cámara sin micrófonos y después compare el mismo concierto reproducido en su equipo de música. Por favor, no lo tire; peor es nada.

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