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Nov 2019
AudioTutorial

Señal balanceada y no-balanceada

En el capítulo anterior hice referencia varias veces a las señales balanceadas y no-balanceadas. En este capítulo os explico que es eso y por qué es relevante.

Vamos a ello.

Un problema recurrente en estudios de grabación y en conciertos es la profusión de cables que se usan y la mezcla de cables de audio con fuentes de alimentación «ruidosas» y cables de corriente. Cuando digo fuentes de alimentación «ruidosas» no me refiero al sonido, sino a otro tipo de «ruido», el electromagnético.

Cuando mezclamos cables de energía con cables de audio ocurre que ese ruido electromagnético puede afectar a las relativamente más débiles señales de audio que circulan por los cables. Por ello cuando la longitud del cable es mucha (más de un par de metros) o el ambiente es electrónicamente muy ruidoso los ingenieros de sonido tuvieron que inventar la señal balanceada.

¿En que consiste esto?

Supongamos que tenemos que enviar una señal bastante lejos. La señal es una onda sinusoidal parecida a la de esta imagen.

Esa onda nos transmite el sonido, variando la amplitud y la frecuencia. Pero ahora supongamos que una fuente de alimentación o cualquier otro origen de ruido electromagnético nos mete una interferencia. La veremos así.

Esa será la señal que nos llegue, con nuestro audio interferido y ruidoso. Obviamente esta gráfica es una simplificación donde la relación entre señal y ruido es pequeña, pero espero que se comprende la idea.

¿Qué se les ocurrió a los ingenieros para solucionar este problema?

En entrada duplicaron la señal pero invirtiéndola. De ese modo necesitas un cable con tres polos en vez de dos, pero la señal va duplicada e invertida y veremos como eso ayuda con las interferencias. La señal duplicada va así.

Como vemos la señal original y la invertida son como en un espejo. A la señal de arriba la llaman «hot», caliente, y a la de abajo «cold» o fría. Son los nombres que le dan, no es importante.

De pronto, la señal sufre una interferencia que supone una subida o bajada, pero que lógicamente afecta a las dos señales por igual, quedando la interferencia así.

Así nos llega la onda al receptor, pero antes de emitirla lo que hacen los equipos es primero des-invertir la señal «cold» fría, de modo que las señales quedan así.

Como vemos al des-invertir la señal «cold» fría, la interferencia también se ha invertido, y aquí viene la mágia, cuando sumamos las dos señales, como su fase es la misma, simplemente se va a amplificar, pero además la interferencia en «hot» caliente y la interferencia en «cold» fría al ser iguales pero de sentido contrario se anulan y dejan la señal entregada así.

Como se ve la señal se ha limpiado y ha duplicado su amplitud, lo cual no es problema, solo significa que la señal tiene un volumen superior, lo cual incluso no viene mal.

Eso sí, como he dicho, para enviar señal balanceada precisamos obviamente que el equipo emisor emita señal balanceada y que el equipo receptor sea capaz de des-balancearla. Pero además necesitamos un cable con tres polos en vez de dos.

En una señal normal, no-balanceada, necesitamos conectores de dos polos, el vivo y la malla, por ejemplo los conectores RCA o los conectores jack, de cualquier tamaño, del tipo TS (veremos lo de TS, TRS y demás en otro capítulo). Vamos conectores como estos.

Como vemos la señal, única al no estar balanceada, va en la punta, y la conexión «a tierra», la malla, va en el jack en la parte de atrás y en el RCA en la especie de círculo de conectores que lleva más atrás.

Pero para señales balanceadas necesitamos tres pines, uno para la señal «hot», otro para la señal «cold» y el de la malla. Entonces necesitamos un cable capaz de llevar dos señales. Entre los que hay para ello los más comunes en una mesa de mezclas son los conectores jack TRS y los conectores Canon XLR.

Un error muy común es pensar, en los conectores XLR, que la señal «ground», tierra, malla, va a la carcasa circular del conector. No es así, va por uno de los pines. En general las carcasas de los conectores XLR no van cableadas, cosa que podemos comprobar con un simple polímetro que tenga prueba de continuidad.

Pues bien, como dijimos al comienzo del artículo esto es lo que permite, por ejemplo en un concierto, enviar la señal desde la mesa de mezclas o los instrumentos a metros donde están los «altavoces» que pueden estar a decenas de metros de distancia, sin que la señal se altere electromagnéticamente.

Siempre cuando trasteamos con nuestras mesas de mezclas y altavoces debemos fijarnos si la salida que usamos es balanceanda, no-balanceada o admite ambos y si el destino es balanceado o no balanceado. La información la encontraremos en el manual de la mesa, pero a veces simplemente lo imprimen en la propia mesa. Por ejemplo en esta Behringer Q802USB.

Vemos que esos conectores, los de entrada de LINE en los canales 1 y 2 (micrófonos) y los de entrada de línea en los canales estéreo 3/4 y 5/6 admiten tanto señal balanceada como señal no-balanceada. Eso quiere decir que si metemos en esos conectores un jack tipo TS la señal será tratada como no-balanceada y si metemos un jack tipo TRS será tratada como balanceada. Debemos tenerlo en cuenta a la hora meter señal a la mesa que venga de fuente balanceada o no.

En la imagen de encima podéis ver un cable jack TRS y uno jack TS. En otro artículo explicaremos los cables en profundidad, pero quedaros con esa imagen de momento, dos divisores negros TRS, un divisor negro, TS.

Espero que con esto el concepto de señal balanceada y no-balanceada haya quedado claro, pero como siempre cualquier comentario o pregunta en el artículo o en redes sociales será bienvenido.

¿Cómo contactar conmigo?

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