Antes que nada, echemos un vistazo al nivel de señales de audio habituales para comprender mejor lo que tenemos que hacer.
Nivel (en voltios RMS) | Nivel (en dB) | Impedancia (carga) | |
Nivel de Línea (audio de consumo) | 0.316 v | -10 dBV | >10kΩ |
Nivel de Línea (profesional) | 1.228 v | +4 dBu (+1.8 dBV) | >10kΩ |
Nivel de Phono | 0.003 v | -50 dBV | ~50kΩ |
Nivel de Micrófono | 0.001 v | -60 dBV | 2-4kΩ (mic dinámicos) |
Nivel preamplificado (salida tablas mezclas) | 1 a 2 v | +0 a +6 dBV | >1kΩ (no todas, asegurarse) |
Así pues, el procedimiento aunque inicialmente laborioso, no es muy complicado, eso sí, requiere paciencia. Deberemos encontrar entre toda la circuitería del aparato la etapa preamplificadora de la entrada ‘phono’ (siguiendo cables de entrada de phono y pistas, tomándolo con calma y transcribiendo si hace falta parte del circuito a un papel, si no lo hemos encontrado antes por Internet, que muchos suelen estar colgados para técnicos de reparación o similares).
Ésta primera etapa preamplificadora tiene una ganancia elevada para llegar, al menos, al nivel de línea (316mV) a partir de los miserables 3 mV que proporcionan las cápsulas fonocaptoras de los tocadiscos, e incorpora, a la vez, un ecualizador para deshacer la ecualización RIAA (pre-emphasis) que se aplica en la grabación de los vinilos (por limitaciones mecánicas de la aguja). Por lo tanto, no nos quedará más que modificar la ganancia de la etapa y eliminar toda ecualización, para así obtener una limpia entrada de línea estándar.
Aquí observamos la curva de la ecualización que tendremos que eliminar del circuito. Ésta puede ser una curiosa explicación al hecho de que oigamos tan agudo el disco al acercar la oreja a la aguja (sí, también es cierto que desconozco totalmente la respuesta en frecuencia del conjunto mecánico aguja-capsula-brazo del tocadiscos, pero yo diría que se oyen unos agudos muy exagerados, probadlo y me contáis). Como otro apunte interesante, os puedo decir que, en el caso de no tener ningún preamplificador RIAA a mano, podemos usar la tarjeta de sonido de un computador para reproducir vinilos directamente, usando para ello su entrada de micrófono (de ganancia similar), eso sí, deberemos aplicar, posteriormente y mediante algún programa de edición de audio, la citada 'des'ecualización RIAA.
Volviendo a lo que nos interesa, se nos pueden presentar diversos casos similares, yo os comentaré uno sencillo con el que me encontré en una tabla de mezclas de hace unos 20 años, también en otra cadena de música de alta fidelidad y, según los de National Semiconductor, es el montaje que más se ha utilizado. El preamplificador suele estar conformado mediante un amplificador operacional (uno para cada canal) que a la vez hace de ecualizador activo aplicando la ecualización RIAA a la inversa.
Algunas de las posibilidades que podemos encontrar son:
- Preamplificador con un operacional con ecualización activa mediante la red de realimentación, inversor (drcha.) o no-inversor (izqda., caso más habitual) :
- Preamplificador en dos etapas (dos operacionales) con una ecualización más precisa, activa y pasiva, y menos ruido (sólo en algunos equipos de alta fidelidad):
Así, si por ejemplo queremos modificar el primer circuito mostrado (el más extendido) para que pase a ser una entrada de línea (LINE), no tenemos más que puentear la rama de realimentación del operacional para quitar la ecualización RIAA y cortar la rama con la resistencia y condensador a masa que entra también por la entrada negativa del operacional, que sólo es un filtro pasa-altas que ya no requerimos. También podemos quitar el condensador a masa en la entrada (de 100pF en el circuito de ejemplo) que sólo se utiliza para compensar la inductancia de la cápsula fonocaptora. Y, en cuanto a la impedancia de entrada, en este caso vemos que es de 47KΩ (utilizada para cargar y amortiguar adecuadamente la cápsula), de modo que podemos dejarla así, ya que es más que suficiente para una señal de línea (recordando tabla inicial del post). El resto del circuito puede dejarse tal cual (ver siguiente chuleta).
Ahora, cambiando de tercio, si lo que necesitamos es una entrada de micrófono, no tenemos más que consultar la tabla que he recopilado arriba y ver que la ganancia requerida para el nivel de micro es parecida o algo mayor a la de Phono. Así pues, podríamos probar con la ganancia estática del previo para Phono tal cual (ya sin la ecualización Riaa, evidentemente), aunque lo más acertado será reducir a un tercio la resistencia R4 y, de esta forma, triplicar la ganancia del preamplificador (pasando de 55dB a 64dB). Con respecto a la impedancia de entrada, si vamos a conectar una guitarra, bajo, etcétera, los 47kΩ podrían servirnos para salir del paso, aunque lo más conveniente sería substituirlos por una resistencia de 500-1000kΩ, ya que las pastillas de guitarra suelen tener una muy alta impedancia de salida (unos 10kΩ) y, de no hacerlo así, perderíamos señal. Si conectamos micrófonos dinámicos (300-600Ω), lo ideal sería cargarlos con una impedancia de entrada de unos 2-4kΩ, aunque esos 47kΩ también los harán sonar.
Para acabar, os dejo tres fotos de una de mis adaptaciones (Tabla de mezclas Acoustic Control SM-500).
Aquí podemos apreciar la etapa preamplificadora de Phono con los puentes y las desconexiones pertinentes para adaptarla, en mi caso, a entrada de instrumento (High-Z).
Fins aviat!
Referencias y bibliografía:
- National Semiconductor – Operational Amplifier Application Notes (AN-20, AN31...)
- Diseño e Implementación de un Preamplificador de Phono con Ecualización RIAA.(Scribd.com, documentos, notas, textos…)
- Wikipedia – Enciclopedia libre
- ESPÍ LÓPEZ, J. Fundamentos de electrónica analógica. Colaborador: Camps Valls, Gustavo; Muñoz Marí, Jordi. 1a ed. Valencia: Publicacions de la UV, 2006. 402 p. ISBN 9788437065601. (accesible sólo vista previa)
- Compatibilidad electromagnética «CEM» - Manual didáctico. Schneider Electric, 2000.