Sistema de megafonía

Un sistema de megafonía (o sistema PA ) es un sistema electrónico que comprende micrófonos, amplificadores, altavoces y equipos relacionados. Aumenta el volumen aparente (intensidad) de una voz humana, un instrumento musical u otra fuente de sonido acústico o sonido grabado o música. Los sistemas PA se utilizan en cualquier lugar público que requiera que un locutor, artista, etc. sea suficientemente audible a distancia o en un área grande. Las aplicaciones típicas incluyen estadios deportivos, vehículos e instalaciones de transporte público y lugares y eventos de música en vivo o grabada. Un sistema PA puede incluir múltiples micrófonos u otras fuentes de sonido, una consola de mezcla para combinar y modificar múltiples fuentes, y múltiples amplificadores y altavoces para un volumen más alto o una distribución más amplia.

Los sistemas de megafonía simples se utilizan a menudo en lugares pequeños, como auditorios de escuelas, iglesias y bares pequeños. Los sistemas de megafonía con muchos altavoces se utilizan ampliamente para hacer anuncios en edificios y lugares públicos, institucionales y comerciales, como escuelas, estadios, barcos de pasajeros y aviones. Los sistemas de intercomunicación, instalados en muchos edificios, tienen altavoces en todo el edificio y micrófonos en muchas habitaciones para que los ocupantes puedan responder a los anuncios. Los sistemas de megafonía e intercomunicación se utilizan comúnmente como parte de un sistema de comunicación de emergencia .

El término sistema de refuerzo de sonido generalmente significa un sistema de PA utilizado específicamente para música en vivo u otros espectáculos. ^[1] En Gran Bretaña , los sistemas de PA a menudo se conocen como tannoys en honor a una empresa de ese nombre que suministró muchos de los sistemas utilizados allí. ^[2]

Desde la época de la Antigua Grecia hasta el siglo XIX, antes de la invención de los altavoces y amplificadores eléctricos, los conos de megáfono eran utilizados por personas que hablaban ante un gran público para hacer que su voz se proyectara más a un espacio o grupo grande. Los megáfonos son bocinas acústicas portátiles, normalmente de mano, con forma de cono que se utilizan para amplificar la voz de una persona u otros sonidos y dirigirlos hacia una dirección determinada. El sonido se introduce en el extremo estrecho del megáfono, sosteniéndolo frente a la cara y hablando por él. El sonido se proyecta por el extremo ancho del cono. El usuario puede dirigir el sonido apuntando el extremo ancho del cono en una dirección específica. En la década de 2020, el cheerleading es uno de los pocos campos en los que todavía se utiliza un cono de estilo del siglo XIX para proyectar la voz. El dispositivo también se llama "trompeta parlante", "megáfono" o "megáfono".

En 1910, la Automatic Electric Company de Chicago, Illinois, que ya era un importante proveedor de centralitas telefónicas automáticas, anunció que había desarrollado un altavoz, que comercializó bajo el nombre de Automatic Enunciator . El presidente de la compañía, Joseph Harris, previó múltiples usos potenciales, y la publicidad original destacó el valor de la invención como sistema de megafonía para hoteles, permitiendo que las personas en todas las salas públicas escucharan los anuncios. ^[3] En junio de 1910, se realizó una demostración "semipública" inicial a periodistas de periódicos en el edificio de la Automatic Electric Company, donde la voz de un locutor se transmitió a altavoces colocados en una docena de lugares "por todo el edificio". ^[4]

Poco tiempo después, se formó la Automatic Enunciator Company en Chicago para comercializar el nuevo dispositivo, y se realizaron una serie de instalaciones promocionales. ^[5] En agosto de 1912, se realizó una gran instalación al aire libre en un carnaval acuático celebrado en Chicago por los Associated Yacht and Power Boat Clubs of America. Se colocaron setenta y dos altavoces en pares a intervalos de cuarenta pies (12 metros) a lo largo de los muelles, abarcando un total de media milla (800 metros) de tribunas. El sistema se utilizó para anunciar informes y descripciones de carreras, transmitir una serie de discursos sobre "El Plan de Chicago" y proporcionar música entre carreras. ^[6]

En 1913, se instalaron varias unidades en todo el estadio de béisbol Comiskey Park de Chicago, tanto para hacer anuncios como para proporcionar interludios musicales, ^[7] y se cita a Charles A. Comiskey diciendo: "El día del hombre del megáfono ha pasado en nuestro parque". La compañía también estableció un servicio experimental, llamado Musolaphone , que se utilizó para transmitir noticias y programación de entretenimiento a suscriptores domésticos y comerciales en el lado sur de Chicago, ^[8] pero este esfuerzo duró poco. La compañía continuó comercializando los enunciadores para hacer anuncios en establecimientos como hospitales, grandes almacenes, fábricas y estaciones de ferrocarril, aunque la Automatic Enunciator Company se disolvió en 1926. ^[5]

Peter Jensen y Edwin Pridham de Magnavox comenzaron a experimentar con la reproducción de sonido en la década de 1910. Trabajando desde un laboratorio en Napa, California , presentaron la primera patente para un altavoz de bobina móvil en 1911. ^[9] Cuatro años más tarde, en 1915, construyeron un altavoz dinámico con una bobina móvil de 1 pulgada (2,5 cm), un diafragma corrugado de 3 pulgadas (7,6 cm) y una bocina de 34 pulgadas (86 cm) con una apertura de 22 pulgadas (56 cm). El electroimán creó un campo de flujo de aproximadamente 11.000 Gauss . ^[9]

En su primer experimento utilizaron un micrófono de carbón . Cuando conectaron la batería de 12 V al sistema, experimentaron uno de los primeros ejemplos de retroalimentación acústica , ^[9] un efecto típicamente no deseado que a menudo se caracteriza por sonidos agudos. Luego colocaron el altavoz en el techo del laboratorio y, según se afirma, la voz humana amplificada se podía escuchar a 1 milla (1,6 km) de distancia. ^[9] Jensen y Pridham refinaron el sistema y conectaron un fonógrafo al altavoz para que pudiera transmitir música grabada. ^[10] Hicieron esto en varias ocasiones, incluida una en el laboratorio de Napa, en la Exposición Internacional Panamá-Pacífico , ^[9] y el 24 de diciembre de 1915 en el Ayuntamiento de San Francisco junto al alcalde James Rolph . ^[10] Esta demostración fue la presentación oficial del sistema en funcionamiento, y aproximadamente 100.000 personas se reunieron para escuchar música navideña y discursos "con absoluta claridad". ^[9]

La primera transmisión al aire libre se realizó una semana después, nuevamente supervisada por Jensen y Pridham. ^{[1] [11]} El 30 de diciembre, cuando el gobernador de California Hiram Johnson estaba demasiado enfermo para dar un discurso en persona, se instalaron altavoces en el Auditorio Cívico de San Francisco , conectados a la casa de Johnson a algunas millas de distancia por cable y un micrófono, desde donde pronunció su discurso. ^[9] Jensen supervisó al gobernador usando el micrófono mientras Pridham operaba el altavoz.

Al año siguiente, Jensen y Pridham solicitaron una patente para lo que llamaron su "fonógrafo amplificador de sonido". Durante los dos años siguientes desarrollaron su primer amplificador de válvulas. En 1919, este se estandarizó como un amplificador de 25 vatios de tres etapas. ^[9]

Este sistema fue utilizado por el expresidente estadounidense William Howard Taft en un discurso en Grant Park , Chicago , y utilizado por primera vez por un presidente en ejercicio cuando Woodrow Wilson se dirigió a 50.000 personas en San Diego, California . ^{[11] [12]} El discurso de Wilson fue parte de su gira nacional para promover el establecimiento de la Liga de las Naciones . ^[13] Se llevó a cabo el 9 de septiembre de 1919 en el City Stadium . Al igual que con la instalación de San Francisco, Jensen supervisó el micrófono y Pridham los altavoces. Wilson habló a través de dos grandes bocinas montadas en su plataforma, que canalizaban su voz hacia el micrófono. ^[13] Sistemas similares fueron utilizados en los años siguientes por Warren G. Harding y Franklin D. Roosevelt . ^[9]

A principios de la década de 1920, Marconi había establecido un departamento dedicado a la megafonía y comenzó a producir altavoces y amplificadores para satisfacer una creciente demanda. ^[9] En 1925, Jorge V utilizó un sistema de este tipo en la Exposición del Imperio Británico , dirigiéndose a 90.000 personas a través de seis altavoces de largo alcance. ^[9] Este uso público de altavoces atrajo la atención sobre las posibilidades de dicha tecnología. El desfile de la Royal Air Force de 1925 en el aeródromo de Hendon utilizó un sistema Marconi para permitir que el locutor se dirigiera a las multitudes, así como para amplificar la banda. ^[9] En 1929, la carrera del Trofeo Schneider en Calshot Spit utilizó un sistema de megafonía que tenía 200 bocinas, con un peso total de 20 toneladas . ^[9]

Los ingenieros inventaron los primeros sistemas de altavoces y amplificadores potentes y ruidosos para sistemas de megafonía y salas de cine . Estos grandes sistemas de sonido para salas de cine y PA eran muy grandes y muy caros, por lo que no podían ser utilizados por la mayoría de los músicos en gira. Después de 1927, los sistemas de PA portátiles más pequeños alimentados por la red eléctrica de CA que se podían enchufar a un enchufe de pared normal "se hicieron populares rápidamente entre los músicos"; de hecho, "... Leon McAuliffe (con Bob Wills ) todavía usaba un micrófono de carbono y un PA portátil hasta 1935". A fines de la década de 1920 y mediados de la de 1930, los pequeños sistemas de PA portátiles y los amplificadores combo de guitarra eran bastante similares. Estos primeros amplificadores tenían un "control de volumen único y una o dos tomas de entrada, altavoces de bobina de campo" y gabinetes delgados de madera; notablemente, estos primeros amplificadores no tenían controles de tono o incluso un interruptor de encendido y apagado. ^[14] Los sistemas de PA portátiles que se podían enchufar a los enchufes de pared aparecieron a principios de la década de 1930, cuando la introducción de condensadores electrolíticos y tubos rectificadores permitió la incorporación de fuentes de alimentación económicas que se podían enchufar a los enchufes de pared. Antes, los amplificadores requerían paquetes de baterías múltiples y pesados. ^[15]

En la década de 1960, una versión amplificada eléctricamente del megáfono, que utilizaba un altavoz, un amplificador y una bocina plegada, reemplazó en gran medida al megáfono básico de estilo cónico. Los bomberos y el personal de rescate, la policía, los manifestantes y las personas que se dirigen a audiencias al aire libre utilizan pequeños megáfonos eléctricos portátiles que funcionan con baterías. En muchos modelos portátiles pequeños, el micrófono se monta en el extremo posterior del dispositivo y el usuario sostiene el megáfono frente a su boca para usarlo y presiona un gatillo para encender el amplificador y el altavoz. Los megáfonos eléctricos más grandes pueden tener un micrófono conectado mediante un cable, lo que permite a una persona hablar sin que la bocina ensanchada oculte su rostro.

Los sistemas de PA más simples y pequeños consisten en un micrófono, un amplificador y uno o más altavoces. Los sistemas de PA de este tipo, que a menudo proporcionan de 50 a 200 vatios de potencia, se utilizan a menudo en lugares pequeños como auditorios de escuelas, iglesias y escenarios de cafeterías. Los sistemas de PA pequeños pueden extenderse a un edificio entero, como un restaurante, una tienda, una escuela primaria o un edificio de oficinas. Una fuente de sonido como un reproductor de CD o una radio se puede conectar a un sistema de PA para que se pueda reproducir música a través del sistema. Los sistemas más pequeños, alimentados por batería, de 12 voltios se pueden instalar en vehículos como autobuses turísticos o autobuses escolares, para que el guía turístico y/o el conductor puedan hablar con todos los pasajeros. Los sistemas portátiles pueden funcionar con batería y/o enchufarse al sistema a una toma de corriente eléctrica de pared. También pueden usarlos para personas que se dirigen a grupos más pequeños, como sesiones informativas o reuniones de equipo. Los sistemas alimentados por batería pueden ser utilizados por guías que hablan con clientes en recorridos a pie.

Los sistemas de megafonía constan de fuentes de entrada (micrófonos, dispositivos de reproducción de sonido, etc.), amplificadores , equipos de control y monitorización (por ejemplo, luces indicadoras LED, medidores VU, auriculares) y altavoces . Las entradas habituales incluyen micrófonos para hablar o cantar, entradas directas de instrumentos musicales y un dispositivo de reproducción de sonido grabado. En aplicaciones que no son de interpretación, puede haber un sistema que los operadores o equipos automatizados utilicen para seleccionar entre una serie de mensajes pregrabados estándar. Estas fuentes de entrada se introducen en preamplificadores y enrutadores de señal que dirigen la señal de audio a zonas seleccionadas de una instalación (por ejemplo, solo a una sección de una escuela). Las señales preamplificadas pasan luego a los amplificadores. Dependiendo de las prácticas locales, estos amplificadores suelen amplificar las señales de audio a un nivel de línea de altavoz de 50 V, 70 V o 100 V. ^[16] El equipo de control supervisa los amplificadores y las líneas de altavoces en busca de fallos antes de que lleguen a los altavoces. Este equipo de control también se utiliza para separar zonas en un sistema de megafonía. El altavoz convierte las señales eléctricas en sonido.

Algunos sistemas de megafonía tienen altavoces que cubren más de un edificio, extendiéndose a todo un campus universitario, una oficina o un recinto industrial, o a todo un complejo al aire libre (por ejemplo, un estadio deportivo). Un sistema de megafonía de gran tamaño también puede utilizarse como sistema de alerta durante una emergencia.

Sistemas de PA por tamaño y enfoque de subwoofer

^[17]

Algunos sistemas telefónicos de centralitas privadas (PBX) utilizan un sistema de búsqueda de personas que actúa como enlace entre el teléfono y un amplificador de megafonía. En otros sistemas, el equipo de búsqueda de personas no está integrado en el sistema telefónico. En su lugar, el sistema incluye un controlador de búsqueda de personas independiente conectado a un puerto troncal del sistema telefónico. Se accede al controlador de búsqueda de personas como un número de directorio designado o una línea de la oficina central. En muchos sistemas modernos, la función de búsqueda de personas está integrada en el sistema telefónico, por lo que el sistema puede enviar anuncios a los altavoces del teléfono.

Muchos minoristas y oficinas optan por utilizar el sistema telefónico como único punto de acceso para el sistema de buscapersonas, porque las funciones están integradas. Muchas escuelas y otras instituciones más grandes ya no utilizan los voluminosos y grandes sistemas de megafonía con micrófonos y han cambiado al sistema de buscapersonas telefónico, ya que se puede acceder a él desde muchos puntos diferentes de la escuela.

El término PA over IP hace referencia a los sistemas de intercomunicación y de búsqueda de personas que utilizan una red de protocolo de Internet (IP), en lugar de un amplificador central, para distribuir la señal de audio a las ubicaciones de búsqueda de personas en un edificio o campus, o en cualquier otro lugar dentro del alcance de la red IP, incluida Internet. Los amplificadores conectados a la red y las unidades de intercomunicación se utilizan para proporcionar la función de comunicación. En el extremo de transmisión, una aplicación informática transmite una secuencia de audio digital a través de la red de área local, utilizando el audio de las entradas de la tarjeta de sonido de la computadora o de grabaciones de audio almacenadas. En el extremo receptor, los módulos de intercomunicación especializados (a veces conocidos como altavoces IP ) reciben estas transmisiones de red y reproducen la señal de audio analógica. Se trata de pequeños dispositivos de red especializados a los que se puede acceder mediante una dirección IP, al igual que cualquier otra computadora de la red. ^[18]

Un receptor de PA inalámbrico de radio bidireccional y un altavoz de bocina están diseñados para facilitar la entrega directa de mensajes de voz desde una estación base o una radio bidireccional móvil a un altavoz de PA ubicado a distancias que se pueden medir en millas. La combinación de receptor y altavoz de PA es ideal en situaciones en las que las instalaciones de PA cableadas tradicionales son poco prácticas, prohibitivamente caras o temporales. Estos receptores funcionan en bandas de frecuencias con licencia de UHF y VHF de banda comercial o en las frecuencias sin licencia MURS. La instalación requiere configurar la frecuencia que desea utilizar tanto en la radio como en el sistema de PA, además de alimentar los receptores de PA inalámbricos. ^[19]

Los sistemas de megafonía de telefonía móvil inalámbrica (WMT) se refieren a los sistemas de megafonía y [intercomunicación] que utilizan cualquier forma de sistema de telefonía móvil inalámbrica, como redes GSM, en lugar de un amplificador centralizado para distribuir la señal de audio a las ubicaciones de megafonía en un edificio o campus, u otra ubicación. Las redes móviles GSM se utilizan para proporcionar la función de comunicación. En el extremo de transmisión, un teléfono PSTN, un teléfono móvil, un teléfono VOIP o cualquier otro dispositivo de comunicación que pueda acceder y realizar llamadas de audio a una tarjeta SIM móvil basada en GSM puede comunicarse con ella. En el extremo de recepción, un transceptor GSM recibe estas transmisiones de red y reproduce la señal de audio analógica a través de un amplificador de potencia y un altavoz. Esto fue iniciado por Stephen Robert Pearson de Lancashire, Inglaterra, a quien se le concedieron patentes para los sistemas, que también incorporan funcionalidad de control. El uso de una red WMT (GSM) significa que se pueden hacer anuncios en vivo a cualquier parte del mundo donde haya conectividad WMT. Las patentes cubren todas las formas de WMT, es decir, 2G, 3G, 4G ..... ××G. Una empresa del Reino Unido llamada Remvox Ltd (Remote Voice Experience) ha sido designada bajo licencia para desarrollar y fabricar productos basados ​​en esta tecnología.

Un sistema de megafonía de línea larga (LLPA) es cualquier sistema de megafonía con una arquitectura distribuida, normalmente en una amplia zona geográfica. Los sistemas de este tipo se encuentran comúnmente en las industrias ferroviaria, de trenes ligeros y de metro, y permiten que los anuncios se activen desde una o varias ubicaciones al resto de la red a través de cobre tradicional de bajo ancho de banda, normalmente líneas PSTN que utilizan módems DSL o medios como fibra óptica , GSM-R o redes basadas en IP. ^[20]

Los sistemas ferroviarios suelen tener una interfaz con un servidor de sistema de información al pasajero (PIS) en cada estación. Estos están vinculados a descriptores de trenes, que indican la ubicación del material rodante en la red a partir de sensores en el equipo de señalización de la vía. El PIS invoca un mensaje almacenado para reproducir desde un sistema de anuncios de voz digital local o remoto, o una serie de fragmentos de mensajes para ensamblar en el orden correcto , por ejemplo: "/ el / 23.30 / Great_Western_Railway / Night_Riviera_sleeper_service / desde / London_Paddington / a / Penzance / .... / saldrá del andén / uno / este tren está formado por / 12_vagones /". Los mensajes se enrutan a través de una red IP y se reproducen en un equipo de amplificación local. En conjunto, el sistema de megafonía, el enrutamiento, el DVA, las pantallas de pasajeros y la interfaz PIS se conocen como el sistema de información al cliente (CIS) , un término que a menudo se usa indistintamente con el sistema de información al pasajero . ^{[ cita requerida ]}

Los clubes, bares y cafeterías pequeños utilizan una configuración bastante simple, con altavoces frontales (y subwoofers, en algunos casos) orientados hacia el público y altavoces de monitorización orientados hacia los intérpretes para que puedan escuchar sus voces e instrumentos. En muchos casos, los altavoces frontales están elevados, ya sea montándolos en postes o "volándolos" desde anclajes en el techo. Los altavoces frontales están elevados para evitar que el sonido sea absorbido por las primeras filas de miembros de la audiencia. Los subwoofers no necesitan estar elevados, porque los graves profundos son omnidireccionales. En los bares y cafeterías más pequeños, el mezclador de audio puede estar en el escenario para que los intérpretes puedan mezclar sus propios niveles de sonido. ^[21] En bares más grandes, el mezclador de audio puede estar ubicado dentro o detrás del área de asientos de la audiencia, para que un ingeniero de audio pueda escuchar la mezcla y ajustar los niveles de sonido. Los ajustes a la mezcla de altavoces de monitorización pueden ser realizados por un solo ingeniero de audio utilizando la mesa de mezclas principal, o pueden ser realizados por un segundo ingeniero de audio que utiliza una mesa de mezclas separada.

Para los conciertos de música popular, se utiliza un sistema de PA más potente y más complicado para proporcionar una reproducción de sonido en vivo . En un entorno de concierto, normalmente hay dos sistemas de PA completos: el sistema "principal" y el sistema "de monitor". Cada sistema consta de una mesa de mezclas, equipo de procesamiento de sonido, amplificadores y altavoces. Los micrófonos que se utilizan para captar las voces y los sonidos del amplificador se envían a través de los sistemas principal y de monitor. Los ingenieros de audio pueden establecer diferentes niveles de sonido para cada micrófono en los sistemas principal y de monitor. Por ejemplo, un vocalista de respaldo cuya voz tiene un nivel de sonido bajo en la mezcla principal puede pedir un nivel de sonido mucho más alto a través de su altavoz de monitor, para poder escuchar su canto.

• El sistema "principal" (también conocido como Front of House , comúnmente abreviado como FOH), que proporciona el sonido amplificado para el público, generalmente utiliza una serie de amplificadores potentes que impulsan una variedad de altavoces grandes y resistentes, incluidos los gabinetes de altavoces de baja frecuencia llamados subwoofers, los gabinetes de altavoces de rango completo y las bocinas de rango alto. Un club grande puede usar amplificadores para proporcionar de 3000 a 5000 vatios de potencia a los altavoces "principales". Un concierto al aire libre puede utilizar 10 000 vatios o más.
• El sistema de monitorización reproduce los sonidos de la actuación y los dirige hacia los intérpretes en el escenario (normalmente mediante cajas acústicas con forma de cuña) para ayudarles a oír los instrumentos y las voces. En inglés británico, el sistema de monitorización se denomina "foldback". El sistema de monitorización de un gran club puede proporcionar entre 500 y 1000 vatios de potencia a varios altavoces foldback; en un concierto al aire libre, puede haber varios miles de vatios de potencia que lleguen al sistema de monitorización.

En un concierto que utiliza reproducción de sonido en vivo, los ingenieros de sonido y los técnicos controlan las mesas de mezclas de los sistemas "principal" y "monitor", ajustando el tono, los niveles y el volumen general.

Las producciones en gira se trasladan con grandes sistemas de sonido lineal reubicables , a veces alquilados a una empresa de alquiler de equipos de audio. El equipo de sonido se traslada de un lugar a otro junto con otros equipos, como iluminación y proyección.

Todos los sistemas de PA tienen la posibilidad de sufrir retroalimentación de audio , que ocurre cuando un micrófono capta el sonido de los altavoces, que se vuelve a amplificar y se envía a través de los altavoces nuevamente. Suele sonar como un chillido o un chillido agudo y fuerte, y puede ocurrir cuando el volumen del sistema está demasiado alto. La retroalimentación solo ocurre cuando la ganancia del bucle de retroalimentación es mayor que uno, por lo que siempre se puede detener reduciendo el volumen lo suficiente.

Los ingenieros de sonido toman varias medidas para maximizar la ganancia antes de la retroalimentación , entre ellas, mantener los micrófonos a distancia de los altavoces, asegurarse de que los micrófonos direccionales no apunten hacia los altavoces, mantener bajos los niveles de volumen en el escenario y reducir los niveles de ganancia en las frecuencias en las que se produce la retroalimentación, utilizando un ecualizador gráfico , un ecualizador paramétrico o un filtro de muesca . Algunas consolas de mezcla y unidades de efectos de la década de 2010 tienen circuitos automáticos de prevención de retroalimentación.

Los dispositivos de prevención de retroalimentación detectan el inicio de una retroalimentación no deseada y utilizan un filtro de muesca preciso para reducir la ganancia de las frecuencias que se están retroalimentando. Algunos detectores de retroalimentación automáticos requieren que el usuario "establezca" las frecuencias propensas a la retroalimentación aumentando deliberadamente la ganancia (durante una prueba de sonido) hasta que comience a producirse cierta retroalimentación. Este proceso se conoce a menudo como "un ring out" o "un ecualizador" de una sala o recinto. A continuación, el dispositivo retiene estas frecuencias en su memoria y está listo para cortarlas. Algunos dispositivos de prevención de retroalimentación automáticos pueden detectar y reducir nuevas frecuencias distintas de las que se encuentran en la prueba de sonido.

• Locutor
• Amplificador de instrumentos
• Intercomunicador
• 1 Circuito principal , el sistema de megafonía para todo el barco en los buques de los Estados Unidos