Emparejar altavoces con un amplificador

Se te podría perdonar por pensar que emparejar altavoces con un amplificador no tiene demasiada ciencia. Si quieres escuchar música a un volumen moderado en un espacio reducido, basta con combinar altavoces pequeños con un amplificador compacto. Por el contrario, si quieres reproducir heavy metal o música dance a volúmenes propios de un estadio, o te gustan las óperas de Wagner interpretadas a escala heroica, la única solución es un amplificador enorme que entregue cientos de vatios y los altavoces más grandes que puedas hacer pasar por la puerta de tu sala de escucha. Ah, y vecinos muy comprensivos.

El problema es que, aunque cualquiera de estas configuraciones ofrecerá los resultados deseados, se trata de un enfoque de prueba y error para emparejar un amplificador con unos altavoces: dedicarle un poco más de atención te dará un mejor sonido y mantendrá abiertas tus opciones para futuras mejoras del sistema. Y eso implica profundizar en cómo interactúan amplificadores y altavoces, y en cómo puedes optimizar su funcionamiento conjunto.

¿Qué amplificador debería comprar? Compatibilidad entre altavoces y amplificadores

Esta guía no profundizará demasiado en las lecciones de física, pero abordará los factores importantes, como la impedancia y la sensibilidad de los altavoces, el significado real de las especificaciones de potencia y los límites físicos de amplificadores y altavoces, así como su funcionamiento conjunto para producir el mejor sonido posible. No se trata solo de hacer coincidir las cifras: es algo un poco más complejo que eso.

Impedancia de los altavoces: cómo menos puede significar que necesitas más

A primera vista, la impedancia parece sencilla: prácticamente todos los diseños de altavoces indican una cifra de impedancia, normalmente entre 4 y 8 ohmios, mientras que las especificaciones del amplificador ofrecen una cifra de salida, como 50 W a 8 ohmios y 80 W a 4 ohmios. Fácil, ¿verdad? Eliges un altavoz con una cifra de impedancia menor y tu amplificador entregará más potencia, lo que significa que la combinación sonará más fuerte, salvo que no es exactamente así.

Para empezar, normalmente verás la palabra ‘nominal’ delante de la cifra de impedancia del altavoz y, a veces, una cifra inferior de ‘impedancia mínima’. Todas las impedancias de los altavoces varían con la frecuencia, afectadas por el diseño físico y eléctrico del altavoz en cuestión y, aunque algunos diseñadores e ingenieros de altavoces se esfuerzan por mantener la impedancia lo más constante posible durante la reproducción de música, todos los diseños tienen una impedancia que cambia constantemente; simplemente, en los mejores diseños, la variación se mantiene lo más reducida posible, lo que significa que el altavoz presenta una carga relativamente constante al amplificador.

Aun así, es fácil asumir que una impedancia menor permitirá a un amplificador entregar más potencia y que esto es algo positivo. No es así: un altavoz con caídas extremas de impedancia o una impedancia nominal muy baja impondrá mayores exigencias al amplificador que lo alimenta. En términos muy sencillos, permite que fluya demasiada energía desde el amplificador, algo que este puede tener dificultades para suministrar. Para recurrir a una sencilla analogía de baño, el agua fluye por el desagüe de la bañera (la sección de salida del amplificador) mucho más rápido de lo que el grifo (la fuente de alimentación) puede reponerla y, finalmente, la bañera se queda seca… o el amplificador se queda sin energía.

Los amplificadores convencionales alimentados por la red eléctrica utilizan un transformador para convertir la electricidad de la toma de corriente, seguido de un banco de condensadores que actúan como reserva de energía para entregarla sin interrupciones a los circuitos del amplificador, del mismo modo que un depósito de agua suaviza las fluctuaciones de la demanda.

Si las exigencias de los altavoces, y el ajuste de volumen, hacen que los altavoces consuman energía más rápido de lo que puede suministrarla la fuente de alimentación del amplificador, los dispositivos de salida del amplificador, que finalmente controlan el altavoz, pueden quedarse sin energía y reaccionar limitando su funcionamiento, recortando literalmente los picos y valles de la forma de onda suministrada. Esto se percibe como distorsión, en forma de un endurecimiento del sonido a volúmenes elevados, y puede ser una forma eficaz de dañar los altavoces, a menos que los circuitos de protección del amplificador corten la salida al detectar que esto está ocurriendo. Por este motivo, conviene conocer el rango de impedancia que un amplificador está diseñado para manejar y evitar exigirle demasiado.

Sensibilidad de los altavoces

Todos los altavoces del mercado indican una cifra de sensibilidad, por ejemplo 86 dB/W/m. Esta indica el nivel de presión sonora que el altavoz ofrecerá con una entrada de un vatio (o 2,83 V), medido a una distancia de un metro del altavoz. Por tanto, resulta tentador concluir que, cuanto mayor sea la sensibilidad, mayor será el volumen que podrá alcanzar el altavoz con una potencia de amplificador determinada, lo cual, aunque teóricamente es cierto, de nuevo no es tan sencillo.

Es cierto que un altavoz de 89 dB/W/m sonará más fuerte con la misma potencia de amplificador, al menos a esa distancia de un metro, pero entran en juego otros factores. Por ejemplo, necesitas duplicar la potencia del amplificador para lograr un aumento de 3 dB en el nivel, mientras que duplicar el volumen percibido requiere un incremento de 10 dB en el nivel y, por tanto, 10 veces la potencia del amplificador. Además, cada vez que duplicas la distancia entre el altavoz y tu oído, pierdes 6 dB. El resultado es que, a una distancia de escucha típica y con esa entrada nominal de un solo vatio, un altavoz de 86 dB/W/m entregará 68 dB, mientras que el diseño más sensible producirá 71 dB. Dado que una conversación normal ronda los 60 dB, es posible que consideres que cualquiera de estos niveles es más que suficiente.

Manejo de potencia: qué significa para tu amplificador

Si crees que aportar cantidades cada vez mayores de potencia de amplificación te permitirá alcanzar niveles de sonido propios de un estadio o una discoteca, es hora de volver a la realidad: todos los altavoces tienen sus límites, que se expresan mediante una cifra de ‘SPL máx.’. Definida por la capacidad física de los transductores del altavoz para desplazar aire, esto significa que, por mucha potencia que suministres al altavoz, si indica un SPL máximo de 118 dB, eso es todo lo que conseguirás (aunque la capacidad de un altavoz como este para sonar más fuerte sin distorsión también es un factor importante).

Eso sí, será suficiente para casi cualquier oyente: a ese nivel, entras de lleno en la zona de un "avión despegando" y probablemente deberías usar protectores auditivos. Unos 80–90 dB constituyen un nivel de escucha doméstica "muy alto" mucho más realista.

Con un altavoz con una sensibilidad nominal de 88 dB/W/m, las cifras puras sugieren que necesitará unos 1.000 W para alcanzar ese SPL máximo de 118 dB, al menos a un metro, o unos 88 dB a una distancia de escucha más habitual de 5 m. Sin embargo, si lo utilizas con un amplificador cuyos medidores de potencia de salida sean mínimamente precisos, en lugar de un mero elemento decorativo, observarás que a niveles de escucha habituales las agujas apenas se mueven, lo que sugiere que solo se necesitan unos pocos vatios para llenar la sala de música. Entonces, ¿cómo funciona todo esto de emparejar amplificadores y altavoces?

Aunque solo se necesitarán unos pocos vatios de potencia continua para llevar música a altavoces de sensibilidad razonable y generar niveles desde cómodos hasta verdaderamente emocionantes, la música no tiene un único nivel, sería bastante aburrida si lo tuviera, sino que posee un rango dinámico que va desde los momentos más silenciosos hasta grandes crescendos. Gran parte de esa potencia del amplificador está ahí para manejar la dinámica de la música, desde los grandes cambios de nivel hasta las microdinámicas de, por ejemplo, una cuerda de guitarra al ser pulsada y el sonido que después se desvanece, o el golpe seco de un rim-shot de batería. Esta capacidad dinámica es la que aporta velocidad y ataque a la música y permite reproducir los ritmos con precisión.

Entonces, ¿cuánta potencia necesitas? Al consultar las especificaciones, la cifra importante que debes tener en cuenta es el requisito mínimo de un altavoz, no el máximo. Sobre el papel, aunque un altavoz como el DALI KORE puede manejar hasta 1.500 W, en realidad puede soportar incluso más potencia, siempre que puedas encontrar un amplificador capaz de entregar esa salida con limpieza. Sin embargo, el requisito mínimo de potencia del KORE es de solo 50 W, lo que probablemente descarta la mayoría de los amplificadores de válvulas single-ended que entregan muy poca potencia. Pero significa que no necesitas amplificadores enormes para controlarlo. Eso sí, resulta mucho más divertido cuando lo controlan amplificadores con una dosis de potencia más generosa…

¿Por qué evitar amplificadores de muy baja potencia? Si le pides al amplificador que controle el altavoz a niveles muy elevados, puedes acercarte al recorte ya mencionado, algo que no es bueno ni para el sonido ni, en última instancia, para el altavoz o el amplificador. Es mucho menos probable que dañes un altavoz con un amplificador cuya potencia esté en el nivel máximo indicado para el altavoz o incluso por encima de él, pero, por desgracia, es mucho más fácil causar problemas con muy poca potencia.

Ten cuidado también con los amplificadores que indican su salida como ‘potencia dinámica’ o ‘potencia musical de pico’: esta práctica, utilizada como táctica de venta para permitir que pequeños equipos de música afirmaran ofrecer salidas de 1.000 W o más, afortunadamente es mucho menos habitual hoy que antes. Estas cifras se lograban indicando la salida con mucha más distorsión permitida en la señal del amplificador, y la distorsión no es buena para los altavoces.

Piénsalo en términos de automóviles: aunque la velocidad máxima indicada para un vehículo pueda ser impresionante, es poco probable que conduzcas a 150 mph (240 km/h) durante periodos prolongados y hacerlo tampoco sería muy bueno para el coche, sus neumáticos ni, desde luego, su eficiencia de combustible. Es mucho mejor fijarse en las cifras de aceleración y par para hacerse una mejor idea del rendimiento utilizable.

¿Altavoces más grandes, amplificadores más potentes?

Parecería lógico que, cuanto más grandes sean tus altavoces, más potente deba ser el amplificador, después de todo, el amplificador tendrá que controlar "más altavoz". Sin embargo, el diseño de los altavoces más grandes hace que tiendan a ser más sensibles que los modelos compactos de estantería de dos vías, sobre todo porque los transductores más grandes pueden desplazar más aire con una entrada determinada.

Cómo emparejar altavoces con amplificadores: lista de comprobación

• Consulta las especificaciones de los altavoces y amplificadores: el amplificador debe cumplir al menos los requisitos mínimos de potencia de los altavoces a su impedancia nominal.

• Presta atención a la cifra de impedancia mínima en las especificaciones del altavoz: un altavoz con una impedancia muy reactiva, por ejemplo, uno con una impedancia nominal de 8 ohmios y un mínimo de 2 ohmios, por poner un ejemplo extremo, presentará una carga mucho más exigente para un amplificador.

• Consulta las especificaciones del amplificador para ver cómo responde a diferentes impedancias: lo ideal sería una duplicación de potencia cuando la impedancia se reduce a la mitad, lo que indica una fuente de alimentación "rígida" capaz de gestionar la carga cambiante que presenta el altavoz.

• Ten en cuenta también que los amplificadores de Clase D más recientes se han vuelto mucho más estables con bajas impedancias; en otras palabras, funcionan mucho mejor con altavoces que presentan características de impedancia exigentes o difíciles.

• Piensa cómo y dónde quieres disfrutar de tu música: si quieres reproducir música suave y relajante en un espacio pequeño, unos altavoces compactos tipo minimonitor controlados por un amplificador modesto de unos 50 W serán más que adecuados, mientras que para ofrecer niveles realistas de sala de conciertos en una estancia enorme es mejor optar por altavoces más grandes y más potencia de amplificación.

• No te obsesiones con la potencia del amplificador: lograr una alta potencia de salida de un amplificador sin renunciar al sonido requiere invertir más en mejores circuitos de audio, especialmente en las secciones de amplificación de potencia y fuente de alimentación. Probablemente obtendrás mejores resultados con un amplificador más modesto que persiguiendo cifras de vatios, ya que los altavoces modernos están diseñados para ser compatibles con amplificadores y fáciles de controlar.

• Precio frente a rendimiento: como guía aproximada, invierte el 50 % del coste de los altavoces en amplificación; obtendrás mejor sonido con un amplificador medio controlando buenos altavoces que excediéndote con la amplificación para controlar altavoces medios.

• Mejora primero tus altavoces y después elige la amplificación que mejor se adapte a ellos, y no al revés.

Amplificadores estéreo frente a amplificadores de sonido envolvente

En general, las pautas para emparejar altavoces con amplificadores de sonido envolvente son muy parecidas a las de los amplificadores estéreo, con un par de salvedades. Una de ellas es que las empresas que comercializan amplificadores y receptores de sonido envolvente tienden a ser un poco más creativas con las potencias de salida indicadas, de modo que un amplificador anunciado con, por ejemplo, 200 W por canal puede ofrecerlos bajo la improbable condición de que solo se active un canal, mientras que la cifra real con todos los canales funcionando será mucho menor.

Al fin y al cabo, un amplificador estéreo convencional tendría que esforzarse mucho para lograr ese tipo de salida, por lo que tiene sentido que entregar salidas elevadas desde un único transformador y una única fuente de alimentación en un receptor que ofrece siete o más canales de salida exija mucho al diseño. De nuevo, asegúrate de que la amplificación multicanal cumpla al menos los requisitos mínimos de potencia de tus altavoces cuando todos los canales estén activos.

Recuerda también que, si eres el tipo de aficionado al cine en casa que vive para las grandes y explosivas películas de acción, es probable que disfrutes reproduciéndolas a niveles más altos que la música, por lo que deberías optar por un amplificador grande y potente y altavoces de alta sensibilidad.

Utilizar uno o varios subwoofers en un sistema de este tipo aliviará parte de la carga de las etapas de amplificación del receptor: con graves de subwoofer activo, es posible reducir el contenido de graves que llega a los altavoces principales, lo que significa que ni el receptor ni los altavoces tendrán que esforzarse tanto para gestionar todas esas explosiones que hacen temblar la sala.

Como apunte, merece la pena considerar un amplificador o receptor de sonido envolvente con salidas de preamplificación para todos sus canales, o al menos para los canales frontales izquierdo y derecho; de ese modo, siempre podrás añadir amplificadores más potentes a esos canales si fuera necesario, o incluso utilizar un amplificador estéreo independiente para tu música conectado a los altavoces frontales principales: muchos amplificadores estéreo modernos ofrecen una función ‘bypass de cine en casa’ o similar precisamente para este fin. Conecta tus fuentes de música al amplificador estéreo, que también te proporcionará la ruta de señal más pura, y después enciende el amplificador de sonido envolvente y activa el bypass del amplificador estéreo cuando quieras ver contenido con sonido envolvente: el amplificador estéreo actuará entonces únicamente como amplificación de potencia para los canales frontales.

Busca también un amplificador de sonido envolvente que permita biamplificar tus altavoces con canales de amplificación no utilizados: esto no proporcionará más potencia, pero mejorará la claridad y la definición. Para obtener más información, consulta nuestra guía para biamplificar tus altavoces.

¿Preamplificador/amplificador de potencia o amplificador integrado?

Aunque la mayoría de los consumidores opta por un amplificador integrado, que combina la sección de preamplificación para la selección de entrada y el control de volumen con la amplificación de potencia encargada de controlar el altavoz, muchos entusiastas de alta gama eligen unidades independientes de preamplificador y amplificador de potencia.

La ventaja inmediata es que las delicadas señales de bajo nivel del preamplificador se mantienen alejadas de cualquier interferencia procedente de los voltajes más altos del amplificador o amplificadores de potencia, y que cada unidad tiene su propia fuente de alimentación dedicada a su tarea; además, en el futuro será más fácil mejorar la amplificación añadiendo amplificadores de potencia más grandes, canales de amplificación adicionales para biamplificación o incluso un preamplificador mejorado para disponer de más entradas, funciones adicionales o simplemente una mejor calidad de sonido. Próximamente publicaremos un artículo más detallado sobre preamplificadores, amplificadores de potencia e integrados.