Muchas de las cosas con las que vivimos todos los días son de esa manera, por causas y coincidencias puramente históricas. Un ejemplo de esto es el teclado de tu computadora, el llamado QWERTY (¿Sabes que se le llama así por las primeras cinco letras de la primera hilera?). Resulta que cada fabricante de máquinas de escribir acomodaba las teclas donde se le venía en gana. En el caso de un cierto fabricante en particular, ya que su máquina no era capaz de escribir tan velozmente como otras, se les ocurrió que una manera de enmascarar tal falla era colocando las letras de la forma menos conveniente posible, con el fin de dificultarle el trabajo a la mecanógrafa y de esa manera reducir su velocidad de escritura. Pues por caprichos de la historia, ese fue justamente el formato que finalmente se estandarizó y llevan hoy día nuestras computadoras.
Hablando de audio y lo que le da origen a este artículo llamado Baja Impedancia & Alta Potencia; en casa los altavoces típicamente eran de 8 ó 16 Ohms. A la hora de emplearlos en un auto, un problema era que los radios entregaban un Voltaje de salida muy bajo. Hay que tomar en cuenta que los equipos automotrices por muchos años no aumentaban el Voltaje de la fuente, la batería, ya que esta acción incrementa de manera importante la complejidad y costo del equipo. Resulta que la corriente directa no se puede transformar, por lo que no se puede elevar a otros valores más útiles. Los aparatos modernos de hoy día emplean circuitos electrónicos que primero la convierten a corriente alterna, y ya de esa forma se transforma el Voltaje a cualquier valor que se requiera, pero esto no sucedió sino hasta muchos años más adelante, con circuitos más complejos y costosos que los que originalmente se empleaban.
¿Cómo se hace entonces para que un altavoz suene más fuerte, sin la posibilidad de elevar el Voltaje de salida del amplificador?
Bajando la impedancia, por supuesto, lo que hará que le llegue más potencia. Es por ello que en los autos se emplearon altavoces de menos impedancia, 4 Ohms, y a partir de ahí comenzó el problema. Nos adelantamos a los tiempos modernos y la impedancia estándar de trabajo es ya de 1 Ohm, con algunos fanáticos y fabricantes deseando bajarla aún más, a 0.5 Ohms, ¡prácticamente un corto circuito! Pero como les comento, esto es un error, es el camino equivocado, ¿por qué?
1. Hay un factor muy importante en la relación de los amplificadores con su altavoz, conocido como el Factor de Amortiguamiento o Damping Factor. Éste define la capacidad del amplificador para controlar la oscilación del altavoz, y depende de la relación entre la impedancia de salida del amplificador y la impedancia de la carga. Mientras más distintas sean, mayor el Damping Factor y mayor la calidad de audio (dentro de ciertos límites, por supuesto). Si la impedancia de salida del amplificador es un valor fijo, cada vez que bajamos la impedancia de la carga empobrecemos la relación y vamos perdiendo calidad.
Baja Impedancia & Alta Potencia; concluimos que, si empleáramos altavoces de cuando menos 8 Ohms de impedancia nominal, esto traería un sinnúmero de beneficios en prácticamente todos los aspectos.
2. Directamente relacionado con el Factor de Amortiguamiento anterior, mientras más baja es la impedancia del altavoz y más nos acercamos al límite de control del amplificador, más delicada es la selección del cable entre ambos, ya que todo cable tiene resistencia, y ésta va en detrimento directo del Factor de Amortiguamiento, especialmente si la impedancia de la carga es tan baja. En un equipo de casa de 8 Ohms el cable para el altavoz puede ser más delgado, ya que con tal impedancia el Factor de Amortiguamiento no se encuentra tan castigado.
3. A menor impedancia, mayor corriente. A mayor corriente, mayores pérdidas en los conductores. En un amplificador Clase D de alta potencia operando a 1 Ohm, la corriente tiene la misma magnitud que el Voltaje, ¡Arriba de 40 Amperes para un amplificador cercano a los 2000 Watts!, lo que requiere que los cables hacia el altavoz tengan que ser más gruesos, más caros, y final e irremediablemente, parte de esa potencia va a quedarse disipada en el conductor. ¿Por qué creen ustedes que Comisión Federal de Electricidad (CFE) maneja Voltajes de hasta 500,000 Volts en sus líneas de alta tensión? Justamente por lo mismo, a mayor Voltaje menor corriente; a menor corriente menores pérdidas en los conductores, con la posibilidad de usar un cable de transmisión quizá calibre AWG No. 4, en lugar de tener que usar un cable de 10 metros de diámetro.
Hoy día con toda la tecnología disponible y el gran auge en la industria del audio automotriz, perfectamente podríamos girar la tortilla y usar estándares mucho más convenientes, como emplear altavoces de cuando menos 8 Ohms de impedancia nominal, cosa que nos traería un sinnúmero de beneficios en prácticamente todos los aspectos. Pero la historia es una fuerza demasiado poderosa, más poderosa que 100 ventajas técnicas juntas, razón por la cual nuestros amplificadores seguirán operando a 1 Ohm o menos, y nuestros teclados continuarán siendo QWERTY.
Artículo obra del Ing. Juan Castillo publicado en la Revista AudioCar #375.
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