Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA MATERIA: Electroacústica y transductores. PROFESOR: José Javier Muedano meneses TEMA: PROYECTO FINAL (PEDAL DE DISTORSIÓN OVERDRIVE) GRUPO: 7CM1 CARRERA: ICE INTEGRANTES DEL EQUIPO: Sacarías Hernández Oscar Agustín Ortiz Osorio Evelyn Ávila López Jorge de Jesús López Reyes Robert Alexis Torres Rodríguez José Alejandro ALUMNO QUE ENTREGA ESTE REPORTE: Torres Rodríguez José Alejandro FECHA DE ENTREGA: 10/07/2023 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco Contenido OBJETIVO ........................................................................................................................................3 CONCEPTOS TEÓRICOS .............................................................................................................3 ENMASCARAMIENTO: ..............................................................................................................3 ENMASCARAMIENTO EN FUNCIÓN DEL TIEMPO: ........................................................3 ENMASCARAMIENTO EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA: ..........................................4 UMBRAL ABSOLUTO DE LA AUDICIÓN : ..............................................................................4 SONORIDAD : .............................................................................................................................5 RUIDO BLANCO: ........................................................................................................................5 RUIDO ROSA: .............................................................................................................................5 CARACTERISTICAS DE UN PEDAL OVERDRIVE: ..............................................................6 RADIACION ACUSTICA:............................................................................................................6 ANALOGIAS Y TRANSDUCTORES:........................................................................................7 MASA: .......................................................................................................................................7 COMPLIANZA:.........................................................................................................................8 RESISTENCIA: ........................................................................................................................8 FONOCAPTORES Y TRANSDUCTORES ESPECIALES: ....................................................9 AUDIO DIGITAL:........................................................................................................................11 DIODO 1N4118: .........................................................................................................................12 CLIPPING EN AUDIO: ..............................................................................................................12 INTEGRADO LM741: ................................................................................................................13 DESARROLLO DE LA PRACTICA .............................................................................................14 MATERIALES Y ELEMENTOS POR UTILIZAR:...................................................................14 PROCEDIMIENTO ....................................................................... ¡Error! Marcador no definido. CONSTRUCCION FISICA: ......................................................................................................15 Medición en osciloscopio: ........................................................................................................17 ANEXO ...........................................................................................................................................20 OBSERVACIONES .......................................................................................................................21 CONCLUSION GENERAL ...........................................................................................................22 CONCLUSIONES PERSONALES (POR ALUMNO) ................................................................22 BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................233 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco OBJETIVO Fabricar un pedal de distorsión overdrive pasa altas para guitarra eléctrica en base a parámetros psico acústicos, capaz de brindar nuevas posibilidades de manipulación de la saturación de señal en el rock. CONCEPTOS TEÓRICOS ENMASCARAMIENTO: Determina la notoriedad auditiva que un sonido específico o de prueba (P) tiene con respecto a otro que lo solapa y al cual se le identifica como enmascarante (E). El estímulo E impone un umbral de percepción para P, por lo tanto, el fenómeno de enmascaramiento no es lineal en frecuencia, amplitud ni duración. Por dicha razón se habla de enmascaramientos parciales y totales. En cuanto a la amplitud, el nivel de presión sonora tanto para estímulos de frecuencias cercanas o de mayor distancia en el espectro auditivo, impondrá un umbral a P, sobre el cual este podrá ser apenas o claramente perceptible. De aquí se infiere que, a mayor sonoridad y composición espectral de E, el enmascaramiento será más pronunciado. Por dicha razón, „„los pasajes musicales polifónicos poseen mayor inteligibilidad al ser ejecutados con intensidad fluctuante entre piano y mezzoforte, para los cuales la mayoría de los instrumentos no posee una sonoridad rica‟‟. (Meyer, 2009, pp.11) ENMASCARAMIENTO EN FUNCIÓN DEL TIEMPO: Ocurre cuando por una diferencia temporal en milisegundos E cubre parcialmente o completamente a P. Se habla de pre-enmascaramiento si, E, llega con una diferencia de entre 5ms a 20ms y un considerable nivel superior de presión sonora que P. Las características de nivel del ataque de P se verán afectadas y en E se producirá un solapamiento de duración y nivel. Esto se desprende de la condición del oído humano, el cual procesa de forma más lenta los sonidos de menor nivel. 3 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco ENMASCARAMIENTO EN FUNCIÓN DE LA FRECUENCIA: Esta relación entre sonidos se analiza cuando ambos son percibidos al mismo tiempo. El enmascaramiento no es uniforme, pues resulta más efectivo hacia la zona de frecuencias más altas de la banda. En presencia de un enmascarador de frecuencia baja, el espectro agudo de P es opacado o hasta llega a ser inaudible. La cantidad de filtros auditivos que contenga la banda y la suma energética se contrasta con el sonido o tono que se encuentra en el mismo rango de frecuencias. Si ambos tonos poseen el mismo nivel, estos en combinación se generan un mutuo enmascaramiento y el oído percibe una disminución de hasta 6dB. En general si P es más agudo que E, con una disminución de nivel mayor a los 5dB queda ya completamente enmascarado, siempre y cuando se tome en cuenta la proximidad entre estas frecuencias. UMBRAL ABSOLUTO DE LA AUDICIÓN : Se define como el nivel necesario que necesita un sonido para ser percibido con un 75% de probabilidad, demuestra que el sistema auditivo no procesa de forma lineal los estímulos y que su evolución priorizó la localización del sonido por encima del análisis de frecuencia y de nivel. Este umbral se dispone obviamente entre los 20Hz y los 16kHz o hasta 20kHz que describen el rango de audición humana. 4 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco SONORIDAD : La sonoridad describe un modelo de ambos límites de percepción provocados por la sensibilidad de la audición humana en función de amplitud por frecuencia, y el comportamiento del sistema auditivo entre ambos umbrales. Al igual que se describió en el enmascaramiento, y el umbral absoluto de audición, factores anatómicos y las características de los sonidos percibidos por cada individuo, aumentan la cantidad de variables de dicho modelo. Se ha llegado a decir inclusive, que la sonoridad se relaciona con la actividad neuronal que provocan los sonidos. Los recientes estudios teóricos, relacionan a la sonoridad con el comportamiento de los filtros auditivos, recreando así un patrón específico de sonoridad. RUIDO BLANCO: Está compuesto por frecuencias con la misma energía a lo largo del espectro audible. Se emplea en la medición de parlantes. RUIDO ROSA: Se conforma de la misma energía sonora, por octava a lo largo del espectro. Esta característica la hace más funcional en el audio dado a su concordancia con la escucha humana, el espectro de la voz y la música. 5 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco CARACTERISTICAS DE UN PEDAL OVERDRIVE: Los pedales overdrive imitan el sonido saturado o sobrecargado que se obtiene al subir el volumen de un amplificador a válvulas. De ahí el nombre de overdrive, que traducido al español significa sobrecarga o sobremarcha. Estos pedales nos ofrecen unas distorsiones cálidas, suaves y comprimidas, pero respetando escrupulosamente la dinámica que trasmite el guitarrista al instrumento. Esto de la dinámica se refiere a la capacidad que puede tener el intérprete para modificar el sonido de la guitarra eléctrica, simplemente dependiendo de la forma de tocar. Por ejemplo, si tocamos de forma suave, el sonido también debe de suavizarse tanto en volumen como en distorsión. Y si tocamos de forma más enérgica, el volumen tendría que aumentar de forma palpable, al igual que la distorsión. Con el efecto overdrive obtendremos un sonido distorsionado que hará aflorar armónicos, aumentará sensiblemente el alargamiento de las notas, y suelen disponer de un rango de distorsión que abarca desde un ligero impulso al estilo de un pedal Booster en su configuración mínima, hasta distorsiones de estilo Hard Rock en su configuración máxima. #NOTA.- Este tipo de pedal contienen un control de tono, uno de amplitud (level) y otro de ganancia (gain) como se puede observar en la siguiente imagen: RADIACION ACUSTICA: La radiación acústica se refiere a la propagación de ondas sonoras en el aire u otros medios elásticos. Cuando una fuente de sonido emite vibraciones, estas se transmiten a través del medio circundante en forma de ondas de presión, generando así radiación acústica. Las ondas sonoras se propagan a través de cambios de presión en el medio elástico, como el aire. Estas ondas se caracterizan por tener ciclos de compresión y rarefacción, donde las partículas del medio se comprimen y se expanden alternativamente en la dirección de propagación de la onda. 6 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco Cuando una fuente de sonido emite ondas sonoras, estas se expanden en todas las direcciones, formando frentes de onda esféricos. La forma en que se irradia el sonido depende de diversos factores, como la frecuencia, la intensidad y la dirección de la fuente de sonido. La radiación acústica se describe en términos de directividad. La directividad de una fuente de sonido se refiere a cómo el sonido se distribuye en diferentes direcciones. Algunas fuentes de sonido, como los altavoces o los instrumentos musicales, pueden tener una directividad más enfocada, lo que significa que el sonido se irradia preferentemente en ciertas direcciones. Otras fuentes de sonido, como una explosión, pueden tener una radiación más omnidireccional, donde el sonido se propaga de manera más uniforme en todas las direcciones. La radiación acústica también está relacionada con la propagación del sonido en el entorno. El sonido se atenúa a medida que se aleja de la fuente debido a la dispersión y absorción en el medio. Además, los objetos y las superficies presentes en el entorno pueden reflejar, refractar o difractar el sonido, lo que afecta su radiación en diferentes direcciones. ANALOGIAS Y TRANSDUCTORES: Cuando hablamos de analogías en materia de electroacústica y transductores necesitamos tomar en cuenta los factores : masa-eléctrico-acústico donde para poder realizar una correcta interpretación en nuestras analogías necesitamos conocer 3 conceptos , los cuales son: MASA: • Mecánica: La masa mecánica es la parte imaginaria positiva de la impedancia mecánica y representa la capacidad de la materia de almacenar energía en forma de inercia cuando se le aplica una fuerza. • Acústica: La masa acústica es la parte imaginaria positiva de la impedancia acústica y, puesto que es proporcional a la masa de aire en el interior de un elemento, representa la capacidad del fluido de almacenar energía de inercia. • Eléctrica: Es una medida de la oposición a un cambio de corriente de un inductor o bobina que almacena energía en presencia de un campo magnético. 7 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco COMPLIANZA: • Mecánica: La Compliancia mecánica es la parte imaginaria negativa de la impedancia mecánica, y representa la capacidad de una suspensión de almacenar energía elástica cuando se le aplica una fuerza. • Acústica: La Compliancia acústica es la parte imaginaria negativa de la impedancia acústica y representa la propiedad de los medios fluidos por los que se propaga el sonido, según la cual, presentan elasticidad cuando son comprimidos. • Eléctrica: Se refiere a la característica de un sistema que almacena carga eléctrica entre sus conductores y un dieléctrico, almacenando así una energía en forma de campo eléctrico. RESISTENCIA: • Mecánica: La resistencia mecánica es la parte real de la impedancia mecánica y representa las pérdidas de energía por fricción cuando un elemento roza con otro. • Acústica: La resistencia acústica es la parte real de la impedancia acústica y representa las perdidas disipativas que ocurren cuando hay movimiento viscoso de una cantidad de gas a través de una malla fina o capilar. • Eléctrica: Es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Las expresiones ligadas a estas analogías son: 8 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco FONOCAPTORES Y TRANSDUCTORES ESPECIALES: Es un transductor mecano-eléctrico cuyo fin es transmitir las vibraciones registradas en el surco del disco y convertirlas en señal eléctrica mediante una serie de mecanismos, teniendo presente que los movimientos ondulatorios de la aguja serán proporcionales a la modulación grabada en la pista del disco. La señal eléctrica estará presente en la salida de la cápsula dispuesta para ser entregada a un amplificador para hacer posible la reproducción sonora. ELEMENTOS PRINCIPALES DE UN FONOCAPTOR: 1.- Aguja del fonocaptor: Es la parte de la cápsula que está en contacto con el surco del disco. En su fabricación se han empleado diversos materiales, aunque por su dureza últimamente se venían empleando el zafiro, el rubí y el diamante, siendo este último el empleado hoy en día para la construcción de cápsulas destinadas a la reproducción de HI-FI. 2.- Palanca portaagujas: La palanca portaagujas denominada también palanca o cantilever, es la que tiene incrustada en su extremo la aguja y, transmite todos los movimientos de ésta hacia el resto de la cápsula. CLASIFICACION DE LOS FONOCAPTORES: • Mecánicos: Un fonocaptor mecánico es un dispositivo que convierte las vibraciones de una aguja que recorre el surco de un disco de vinilo en una señal eléctrica que se puede amplificar y reproducir como sonido1. El fonocaptor mecánico tiene una aguja, un soporte, una junta elástica y un 9 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco generador eléctrico1. El generador puede ser de tipo magnético, piezoeléctrico o electrostático2. El fonocaptor mecánico se usa en los tocadiscos antiguos o de alta fidelidad. • Magnéticos: Su funcionamiento está basado en la inducción electromagnética. Siempre que se hace variar el flujo magnético que atraviesa un circuito conductor cerrado, aparece en él una corriente llamada inducida. En un principio fueron utilizados, pero debido a su peso y calidad fueron desplazados por los cerámicos, más tarde con la aparición de la HI-Fl y el desarrollo de los materiales magnéticos artificiales de alta densidad, fueron recuperando presencia en el mercado, de tal manera que hoy en día son utilizados totalmente en la reproducción de HI-FI. • Ópticos: Consiste en la modulación del haz de una luz procedente de un foco y que se proyecta sobre el surco del disco, su reflexión es captada por un fototransistor que genera una tensión y ésta está presente en la salida de la cápsula. Este sistema no tuvo mucho éxito, ya que la luz presenta problemas a la hora de centrarse en el surco, aunque su distorsión es pequeña y se obtiene una buena respuesta de frecuencia. A la hora de seleccionar un fonocaptor se tendrán en cuenta las características que posee el equipo de HI-FI. Ya que las características de todos los componentes del mismo deben estar equilibradas, debiendo ser de una calidad similar todos ellos. • Piezoeléctricos: Está constituido por dos cristales de características piezoeléctricas, los cuales tienen la propiedad de que cuando se les somete a una presión éstos se cargan eléctricamente, también ocurre que estos mismos cristales cuando son sometidos a una cierta tensión eléctrica se deforman. Su funcionamiento consiste en que al aplicar una presión a los cristales de que está formado el fonocaptor, éstos se cargan eléctricamente, Las presiones son comunicadas mediante la aguja en su desplazamiento, de forma que este movimiento puede ser convertido en tensión mediante el cristal que posee estas propiedades. Si se hacen conductoras las caras de una lámina de cristal y se les aplica una tensión, la lámina tiende a deformarse: al cambiar de signo la tensión aplicada, la placa se deformará en sentido contrario al anterior. 10 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco En cuanto a transductores especiales, entre los más importantes tenemos: Acelerómetros: Los acelerómetros son transductores que miden la aceleración lineal o la vibración en un objeto o estructura. Detectan los cambios en la aceleración y los convierten en una señal eléctrica proporcional. Los acelerómetros se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como la medición de la vibración en máquinas, la detección de movimientos en dispositivos electrónicos, la monitorización sísmica y la estabilización de imágenes en cámaras y dispositivos móviles. Geófonos: Los geófonos son transductores utilizados para detectar y medir las vibraciones del suelo. Son ampliamente utilizados en geofísica y exploración sísmica para registrar y estudiar terremotos, actividades volcánicas y estructuras geológicas subterráneas. Los geófonos convierten las ondas sísmicas en una señal eléctrica, permitiendo el análisis y la interpretación de las características del subsuelo. Transductores ultrasónicos: Los transductores ultrasónicos son dispositivos que generan y detectan ondas sonoras ultrasónicas, que están por encima del rango audible para los seres humanos. Estos transductores utilizan fenómenos como el efecto piezoeléctrico o el efecto magnetostrictivo para generar y recibir ondas ultrasónicas. Se utilizan en diversas aplicaciones, como imágenes médicas por ultrasonido, sistemas de medición de distancia, detección de fugas y limpieza ultrasónica. Foto sensores: Los fotosensores, también conocidos como fotodetectores, son dispositivos que detectan la presencia o la intensidad de la luz. Utilizan diferentes tecnologías, como fotodiodos, fototransistores o células fotoeléctricas, para convertir la energía luminosa en señales eléctricas. Los fotosensores se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como sistemas de detección de proximidad, controles de iluminación, lectores de código de barras y enfoque automático en cámaras. AUDIO DIGITAL: Cuando se habla de audio digital se hace referencia a la toma de una señal eléctrica que representa una onda sonora y su posterior codificación utilizando mecanismos digitales. Para lograr esto existen dos procesos que se basan en una secuencia de valores enteros: primero, se lleva a cabo un muestreo de las señales eléctricas y luego una cuantificación digital de las mismas. Todo este proceso comienza con el muestreo. El mismo es necesario para fijar la amplitud de la señal eléctrica a intervalos regulares de tiempo. A esto se lo conoce 11 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco como tasa de muestreo y se toman los 40000 Hz, un estándar que los profesionales del sonido utilizan como parámetro, como punto de referencia. La segunda etapa de este camino requiere de una cuantificación de las señales eléctricas con las cuales se está trabajando. En la etapa anterior las muestras fueron fijadas, pero es necesario convertirlas en un valor entero de rango finito y predeterminado. En la actualidad esto puede realizarse a través de una cuantificación lineal o una cuantificación logarítmica, lo que brinda varias posibilidades. De todas formas, el formato más usado de audio digital es el del CD de audio. Este se corresponde a 44,1 kHz de tasa de muestreo y una cuantificación lineal de 16 bits. DIODO 1N4148: El diodo 1N4148 es un diodo de propósito general de silicio que se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones electrónicas. Es un diodo rectificador de pequeña señal con una alta velocidad de conmutación y una baja caída de tensión directa. Aquí hay algunas características del diodo 1N4148: - - Tipo de diodo: El 1N4148 es un diodo rectificador de silicio de pequeña señal. Corriente máxima: La corriente máxima permitida a través del diodo es de aproximadamente 200 mA. Tensión inversa máxima: La tensión inversa máxima que puede soportar el diodo es de aproximadamente 75V. Velocidad de conmutación: El diodo 1N4148 tiene una alta velocidad de conmutación, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de conmutación rápida. Caída de tensión directa: La caída de tensión directa típica a través del diodo es de aproximadamente 0.6V a corrientes bajas. Encapsulado: El diodo 1N4148 está disponible en varios encapsulados, como el DO-35 (también conocido como encapsulado de vidrio mini-MELF) y el SOD-123 (encapsulado de superficie). Este diodo se utiliza en muchas aplicaciones, como rectificación de señales, protección contra polaridad inversa, protección contra sobretensiones y como elemento de conmutación en circuitos electrónicos. CLIPPING EN AUDIO: El audio clipping es un tipo de distorsión que afecta a la señal de audio, ya sea analógica o digital. En las señales analógicas, esta distorsión puede ser buscada e 12 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco incluso causar un efecto agradable al oído. Este es el caso, por ejemplo, de la distorsión de una guitarra eléctrica. Sin embargo, cuando hablamos de audio clipping en una señal digital, estamos hablando de algo diferente. En el clipping digital, la distorsión genera problemas en la señal y el efecto no es para nada lo que estamos buscando para nuestro sonido. El audio clipping digital ocurre cuando aumentamos la ganancia hasta el punto de que la señal supera el límite del equipo, lo que da como resultado una señal distorsionada. INTEGRADO TL082: El TL082 es un amplificador operacional de propósito general de alta ganancia y bajo ruido. Es parte de la familia de amplificadores operacionales TL08x de Texas Instruments. Está diseñado para aplicaciones de baja frecuencia, como amplificación de señales de audio y control de voltaje en circuitos analógicos. El TL082 es un amplificador operacional de doble entrada y alta impedancia de entrada. Tiene dos amplificadores operacionales independientes en un solo encapsulado, lo que lo hace útil para diseños compactos y de bajo costo. Cada amplificador operacional tiene una entrada inversora (-) y una entrada no inversora (+), una salida y terminales de alimentación. 13 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco DESARROLLO DE LA PRACTICA MATERIALES Y ELEMENTOS POR UTILIZAR: Diagrama de partes que componen al pedal • • • • • • • • Fuente de 9V. 2 Diodos 1N4148. Resistencias de valores (1M, 10K Ohms). Capacitores de valores varios (100pF, 470nF, 47uF, 1uF, 220Nf, 22nF). 3 Potenciómetros de 10K watts. Amplificador Operacional TL082. Alambre con recubrimiento calibre 22. Protoboard. 14 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco CONSTRUCCION FISICA: Posterior a eso, procedimos con la construcción física del circuito en protoboard (a continuación se muestran varias fotos del circuito desde diferentes ángulos): 15 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco Finalmente, ya que el circuito quedó construido se procedió con la medición de la señal desplegada del circuito con un osciloscopio obteniéndose lo siguiente: 16 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco Medición en osciloscopio: De las fotos anteriores podemos notar que efectivamente se realizó el clipping (acción que ocurrió al variar el potenciómetro de ganancia integrado en el circuito físico) por lo que podemos concluir que efectivamente se realizó la distorsión deseada por el circuito. Para comprobar lo anterior comparamos las fotos del osciloscopio con una representación gráfica de internet de lo que es el clipping: 17 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco De lo cuál podemos notar que las señales aparecen recortadas y aplanadas en la zona de la cresta tal como lo representa la imagen anterior. Para justificar todo lo anterior simulamos el circuito en el software LTSPICE: Esquemático: 18 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco Simulación Bode (dominio de la frecuencia) : Simulación (dominio del tiempo) : 19 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco Como demostración del funcionamiento del circuito adjuntamos un video donde se prueba usando el circuito de distorsión y una guitarra eléctrica donde podremos apreciar la calidad del audio: https://youtu.be/FcIcELVrxjQ ANEXO A continuación, se presenta la interrelación de los temas: “.radiación acústica, analogías y transductores, fonocaptores y transductores especiales, Audio digital” con el tema principal del proyecto que es: “Pedal de distorsión overdrive”: Radiación acústica: El pedal overdrive tiene un impacto directo en la radiación acústica, que es la propagación del sonido en el aire. Cuando se aplica el overdrive a una guitarra eléctrica, se introduce distorsión en la señal de audio. Esto afecta la forma de onda y agrega armónicos adicionales, lo que resulta en un sonido más intenso y saturado. Estos cambios en la señal modifican la radiación acústica emitida por los altavoces del amplificador, generando un tono distorsionado y enriquecido. Analogías y transductores: Las analogías electromecánico-acústicas son fundamentales para entender cómo interactúa el pedal overdrive con los diferentes sistemas. En el contexto del overdrive, podemos aplicar la analogía eléctricoacústica de manera más detallada. La señal eléctrica generada por la guitarra y procesada por el pedal representa una analogía de la presión acústica del sonido. A medida que se aplica el overdrive, la señal eléctrica se amplifica y distorsiona, lo que se asemeja a cambios en la amplitud y la forma de la onda del sonido emitido. Luego, esta señal eléctrica amplificada y distorsionada se convierte nuevamente en una señal acústica que se irradia desde los altavoces y se convierte en sonido audible. Fonocaptores y transductores especiales: Los fonocaptores, como los micrófonos, y los transductores especiales desempeñan un papel esencial en la captación y conversión del sonido generado por el pedal overdrive. En un entorno de actuación en vivo, un micrófono puede captar el sonido distorsionado del amplificador y convertirlo en una señal eléctrica. Esta señal eléctrica captada puede ser procesada posteriormente antes de ser amplificada y enviada a un sistema de refuerzo de sonido. Por otro lado, los transductores especiales, como los altavoces 20 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco de guitarra, convierten la señal eléctrica amplificada en vibraciones mecánicas que generan el sonido audible resultante. Audio digital: El audio digital es relevante en la cadena de procesamiento y almacenamiento del sonido generado por el pedal overdrive. Una vez que la señal ha sido captada y convertida por los fonocaptores, puede ser digitalizada utilizando técnicas de muestreo y cuantización. La señal de audio digital resultante puede ser procesada posteriormente utilizando software o dispositivos de efectos, lo que permite aplicar ecualización, compresión, o cualquier otro tipo de modificación al sonido distorsionado. Además, el audio digital permite el almacenamiento y la distribución eficiente de las grabaciones o interpretaciones en formato digital, ya sea para su reproducción en sistemas de sonido o para su transmisión a través de plataformas digitales. OBSERVACIONES • El circuito físico constó de 3 potenciómetros, un controlador de amplitud, el segundo es un controlador de tono y el tercero un controlador de ganancia (Db). • En la simulación no se puede apreciar tan fidedignamente la distorsión del pedal como en la prueba física. • Anteriormente se había implementado solo 2 potenciómetros , sin el controlador de tono. Sin embargo, sin este, la calidad de sonido no ira igual de buena pues presentaba una cantidad considerable de ruido. 21 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco CONCLUSION GENERAL En conclusión , durante el proceso de construcción es crucial tener en cuenta los principios eléctricos y electrónicos necesarios para garantizar un funcionamiento óptimo. Además, la elección de componentes de calidad y la atención al detalle en la soldadura y el cableado son fundamentales para obtener resultados satisfactorios. La prueba del pedal de overdrive permite evaluar el tono, la respuesta y la versatilidad del pedal. A través de ajustes cuidadosos de los potenciómetros y con la exploración de diferentes configuraciones, es posible descubrir una amplia gama de sonidos que pueden transformar la guitarra o el bajo en una verdadera experiencia musical. Es importante destacar que la construcción y prueba de un pedal de overdrive no solo brinda la oportunidad de obtener un efecto de calidad personalizado, sino que también fomenta el aprendizaje y la comprensión de los principios fundamentales de la electrónica musical. Este proceso puede despertar la curiosidad y la creatividad, abriendo la puerta a futuras aventuras en la construcción de efectos y el diseño de sonido. CONCLUSION PERSONAL Torres Rodríguez José Alejandro: En conclusión, los pedales overdrive nos permiten obtener una distorsión suave adecuada para canciones de rock o del género metal , por decir un ejemplo. En el proceso de construcción de este tipo de pedales se ven involucrados muchos conceptos de la materia de electroacústica como son : distorsión acústica, sonoridad, controladores de parámetros acústicos, etc. También puedo concluir que en este tipo de pedales es muy importante contar con los 3 tipos de controladores de tono, ya que, de no contar con los 3 aunque se puede obtener una buena calidad en la salida del audio; nunca será igual que si se cuenta con los 3 potenciómetros de control en el circuito. Además que dada su naturaleza al no contar con los 3 que caracteriza en parte al pedal “overdrive” difícilmente se le puede seguir llamando así si no cuenta con todos. 22 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco BIBLIOGRAFIA 1.- Adamson, S. (2023). Clipping and Signal to Noise — The Production Academy. The Production Academy. https://www.theproductionacademy.com/blog/clippingand-signal-to-noise 2.- Palmer, I., & Palmer, I. (2022). ¿Qué es el Audio CLIPPING y Cómo AFECTA al Sonido? Producción Online. https://producciononline.com/blog/audioclipping/#:~:text=evitar%20el%20clipping,%C2%BFQu%C3%A9%20es%20el%20audio%20clipping%3F,distorsi%C3%B3n %20de%20una%20guitarra%20el%C3%A9ctrica. 3.- Ray. (n.d.). MXR Distortion + Analysis. https://www.electrosmash.com/mxrdistortion-plus-analysis 4.- https://dspace.udla.edu.ec/bitstream/33000/5131/1/UDLA-EC-TISA-2016-02.pdf 5.- PEDALES OVERDRIVE Características - Guía 10 Mejores de 2023. (2023b, enero 4). Manual Guitarra Eléctrica. https://manualguitarraelectrica.com/caracteristicas-pedales-overdrive-guia/ 6.https://www.ehu.eus/acustica/espanol/basico/feaces/feaces.html#:~:text=Se%20de nomina%20radiación%20al%20proceso,fuente%20vibrante%20a%20un%20medio .&text=El%20eco%20es%20un%20fenómeno,refleja%20perpendicularmente%20e n%20una%20pared. 7.https://espanol.libretexts.org/Fisica/Electricidad_y_Magnetismo/Electromagnetismo _y_Aplicaciones_(Staelin)/13%3A_Acústica/13.03%3A_Radiación_Acústica_y_Ant enas 8.- Electroacústica, Altavoces y Microfonos Basilio Pueo Ortega, Miguel Roma Romero Ed. Prentice Hall Pags. 15-45 23 Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Profesional Zacatenco 9.- https://www.apuntesdeelectronica.com/audio/fonocaptores.htm 10.- Jamele, A., & Jamele, A. (2023). Audio digital: qué es, cómo funciona y ventajas. InnovaciónDigital360. https://www.innovaciondigital360.com/i-a/audio-digital-quees-como-funciona-y-ventajas/ 11.- EcuRed. (n.d.). Diodo 1N34 - EcuRed. https://www.ecured.cu/Diodo_1N34 12.- https://uelectronics.com/producto/lm741-amplificador-operacional-dip-8/ 24
