Más de lo Mismo, pero Mejorado:
El Desarrollo de la Serie UPA Autoamplificada
por John Meyer
Una Cuestión de Equilibrio
Desde el principio, el desarrollo de nuestros nuevos altvoces autoamplificados UPA fué un delicado acto de equilibrio. Por un lado, queríamos hacer las nuevas versiones autoamplificadas tan parecidas como fuera posible a las originales (las que se amplifican externamente). La Serie UPA ha sido un producto extraordinariamente exitoso por más de 17 años. Lo anterior nos hizo difícil jugar con los parámetros básicos de su diseño.
Por el otro lado, no queríamos insertar solamente un módulo de amplificación en un producto que de otra manera no cambiaría, ya que nuestras últimas investigaciones habían hecho posible refinamientos significativos en el rendimiento general.
Así que cuando el proyecto del UPA autoamplificado fué creado a finales de 1996, establecimos tres objetivos fundamentales de diseño:
1. Mantenerlo dentro de la familia UPA lo más posible. Hacer que la sustitución de un UPA original a un UPA autoamplificado fuera lo más simple posible en cualquier clase de instalación, y mantener los parámetros básicos de rendimiento tan cercanos a la versión original como fuera posible.
2. Consistentemente con el primer objetivo, incorporar mejoras sustanciales para mejorar el rendimiento y expander la flexibilidad de operación.
3. Utilizar tecnología avanzada de amplificadores ligeros, pero sin permitir que se comprometiera el rendimiento general - sobre todo al utilizar música.
En suma, buscamos hacer un producto mejorado, pero que fuera inmediatamente reconocible como un miembro de la familia UPA.
El Frente Podría Engañarte
Desde el frente, es difícil distinguir la nueva UPA autoamplificada de la original. El gabinete tiene las mismas dimensiones. Las asas y los herrajes para suspenderlo son los mismos. El tipo de transductores es el mismo: una unidad de cono de 12" para medio-grave y una unidad de compresión de 3" de diafragma para las altas frecuencias. El acabado exterior es el mismo. Y a pesar de la considerable amplificación y procesamiento interno, las versiones autoamplificadas pesan solamente 4.5 kg más - lo cual significa que la integración en la mayoría de las instalaciones no necesita cambiar los herrajes para rigging.
En otras palabras, desde el punto de vista de los diseñadores e instaladores de sonido es aún, un UPA. Se puede colocar en el mismo lugar, y obtener una respuesta equivalente con las mismas características sonoras. Si has diseñado un sistema y has especificado UPA-1C, puedes sustituirlas con seguridad por versiones autoamplificadas sin tener que trazar nuevos planos y empezar el modelamiento acústico de nuevo.
Para satsifacer un rango amplio de necesidades, construímos dos versiones diferentes del UPA autoamplificado. El UPA-1P utiliza un difusor de trompeta de diseño nuevo de 100° x 40° para lograr amplia cobertura con un solo altavoz, mientras que el UPA-2P utiliza el mismo difusor de trompeta que el UPA-2C con un patrón direccional más estrechamente enfocado de 45° x 45°.
La Cobertura Mejorada del Difusor y la Corrección de Fase
El nuevo difusor de trompeta diseñado para el UPA-1P exhibe una característica de direccionalidad constante, excepcional en ambos ejes, vertical y horizontal. Los puntos de -6 dB son notablemente más uniformes a través del espectro completo de frecuencias, y mantiene la cobertura en 100° hasta los 16 kHz.
Este nuevo diseño de difusor fué modelado en un trabajo previo para la Serie CQ. Sin embargo, hacer que el concepto funcionara con éxito en el paquete del UPA requería de invertir largas horas probando docenas de modificaciones de difusores en la cámara anecóica de Meyer Sound. Cada prototipo era probado en incrementos angulares de un grado y en intervalos de frecuencia de 1/36 de octava. Esta es aún la única manera de obtener resultados confiables. Los programas de computadora para diseño de difusores de trompeta, aunque son cada vez mejores, no son todavía suficientemente precisos para predecir el comportamiento de los difusores con formas complejas, al menos no con el grado de precisión que requeríamos.
También, con el UPA habíamos implementado un nivel más alto de corrección de fase. La respuesta de fase se mantiene dentro de ±35 grados de 600 Hz a 14 kHz. El resultado práctico es una mejor localización de la imágen. Al aumentar la popularidad de los sistemas de sonido "surround" multicanal en toda clase de sistemas de entretenimiento, la respuesta de fase será una consideración de más importancia.
Además, tanto el diseño del difusor de trompeta como la electrónica de procesamiento incorporan nuevos enfoques para establecer un centro acústico común a todas las frecuencias. Un centro acústico común pemite que las unidades UPA autoamplificadas sean apiladas en línea verticalmente y después rotadas sobre un solo eje acústico definido. Esto es útil cuando no es posible agrupar varias unidades horizontalmente debido a las limitaciones de espacio. Se pueden apilar y separar las trompetas a diferentes ángulos para una cobertura más amplia - ¡pero sin efectos de interacción destructiva! El principio básico marca una desviación sobre los enfoques convencionales, y una solicitud de patente está pendiente.
Biamplificados con Clase AB MOSFET
Los dos amplificadores dentro de cada UPA autoamplificado representan los últimos refinamientos del continuo desarrollo de diseños MOSFET complementarios de Meyer Sound. Los amplificadores emplean una topología de Clase AB en modo paralelo de conducción total, lo cual significa que los dispositivos de salida están activados todo el tiempo (No están activándose y desactivándose constantemente como en cualquier diseño convencional de Clase B). El resultado es una salida muy suave con un excelente control de los transductores.
En cierto sentido, tomamos un enfoque conservador respecto a los amplificadores. Podriámos haber ahorrado unos cuantos kilos al buscar un diseño puro de conmutación digital de Clase D. Pero aún los mejores y más nuevos amplificadores de Clase D exhiben una cualidad "granulosa" que consideramos inaceptable para una reproducción musical delicada. Con la reputación de superioridad sonora de los UPAs en juego, rompimos el equilibrio en favor del mejor desempeño sonoro. Decidimos que ahorrar uno ó uno y medio kilos, no era un beneficio significativo en una unidad de 35 kilos.
Los amplificadores del UPA son operados por un circuito de entrada balanceada diferencial con filtrado de radiofrecuencias (RF). El rechazo en modo común es mayor a 90 dB, típicamente, y la conexión con cable blindado económico es esencialmente libre de ruido en tiros de cable largos, aún en ambientes de interferencia de radiofrecuencias/ interferencia electromagnética (RFI/EMI) intensas.
Para aquellas instalaciones que requieren de sistemas de control computarizados, los UPA-1P y UPA-2P son compatibles con el Sistema de Monitoreo Remoto (RMS™) de Meyer Sound.
Para aplicaciones que requieren de instalaciones expuestas en exteriores, hay disponibles versiones con protección al clima para ambos altavoces.
La Ascendencia Sanguínea: En el Escenario con Grateful Dead y Jefferson Starship
Los altavoces UPA autoamplificados son descendientes directos de uno de los pioneros UM-1 Ultra Monitor de Meyer Sound.
El Ultra Monitor fué desarrollado en respuesta a los problemas encontrados por las bandas de rock a finales de los 70s, cuando los altos niveles de sonido sobre los escenarios estaban cubriendo a los monitores de escenario. Meyer Sound trabajó entonces con varias bandas, especialmente con Jefferson Starship y Grateful Dead, para diseñar un monitor compacto, de bajo perfil que pudiera alcanzar presiones sonoras que excedieran los 110 dB. Descubrimos que los diseños convencionales de cualquier tamaño permisible se saturarían a esos niveles, así que intentamos otro camino.
Limitar el ancho de banda (las bajas frecuencias en particular), nos permitiría alcanzar mayores niveles y excelente inteligibilidad vocal. Pero hacerlo todo el tiempo era impensable, ya que los vocalistas querían escuchar una reproducción musical de rango completo. Consecuentemente, desarrollamos un procesador "inteligente" que activara una limitación de ancho de banda sutil, únicamente en los picos muy altos, como cuando los vocalistas gritaban directamente en los micrófonos.
Este enfoque nos permitió llevar la presión sonora hasta por encima de 130 dB (a 1 metro) mientras se mantenía una baja distorsión. El procesamiento no generaba efectos audibles, y las extensas pruebas mostraron que el efecto era transparente en cualquier tipo de programa músico-vocal.
Del Escenario al Público
En 1980, tomamos la tecnología desarrollada para el Ultra Monitor y la aplicamos a un altavoz de PA, el UPA-1 original. La diferencia principal estaba en el difusor de alta frecuencia: el Ultra Monitor tenía un difusor altamente direccional para enfocarse sobre un solo ejecutante, mientras que el UPA-1 tenía un patrón mucho más amplio para cubrir áreas de público amplias
En ese momento, los altavoces capaces de producir limpiamente 120 dB o más, eran pesados, estorbosos, y no estaban diseñados para formar arreglos. El UPA-1, en dramático contraste, era pequeño, relativamente ligero, y con una caja trapezoidal patentada, específicamente diseñada para fromar arreglos que se pudieran suspender. Aunque relativamente pequeño, podía producir picos de más de 130 dB a 1 metro, cuando se utilizaba con un buen amplificador estéreo de 300W
Fué una sensación inmediata - particularmente entre los diseñadores de sonido para producciones de teatro de Broadway. El UPA les dió la habilidad de proyectar niveles más altos de programa musical limpio sin estorbar la vista de los escenarios.
Entonces, ¿Porqué Altavoces Autoamplificados?
Las ventajas básicas son bastante claras. Con los altavoces autoamplificados, se pueden diseñar los amplificadores para un desempeño óptimo, ya que la reactancia para cada transductor es de un valor conocido. Esto permite una reducción de peso significativa sin sacrificar la confiabilidad, porque no hay necesidad de diseñar el amplificador para trabajar con una amplia variedad de parámetros de operación desconocidos.
Además, con los amplificadores dentro del gabinete, no se tiene que lidiar con pérdidas de alta frecuencia por la capacitancia de los cables, o los desajustes sonoros de los sistemas de distribución de 70V. El ajuste del sistema se simplifica porque uno va de las salidas de nivel de línea (de la mezcladora o ecualizador) directamente al altavoz: no hay necesidad de conectar amplificadores o procesadores separados, así que no hay oportunidad de que se realicen conexiones erróneas.
En un nivel más sutil, el concepto del altavoz autoamplificado adquiere mayor sentido en la nueva era "post estéreo" del audio para entretenimiento. El módelo estéreo básico (dos altavoces alimentados por un amplificador estéreo) está de salida. El estándar 5.1 de sonido para salas de cine se está expandiendo hasta los terrenos de la grabación de música, y podemos esperar una explosión de sonido multicanal al ganar terreno el DVD. Además, las presentaciones teatrales (más notablemente en Las Vegas) están utilizando salidas multicanal para efectos de localización complejos. En tales sistemas, el paquete completo del altavoz autoamplificado ofrece mucha mayor flexibilidad y facilidad de instalación.
La Evolución Continúa
El concepto de la UPA tiene un largo y envidiable record. Después de más de 17 años, continua desempeñándose y vendiéndose mejor que diseños más recientes y competitivos. En los nuevos UPA-1P/2P, Meyer Sound ha llevado este concepto bien probado hasta un nivel más alto de desempeño y flexibilidad.
Es verdad, puede tener la misma apariencia, puede colgarse, y aún sonar básicamente como un UPA original. Pero en aplicaciones críticas, creemos que la mayoría de los usuarios encontrarán que el UPA autoamplificado ofrece notables refinamientos sonoros, junto con la mayor flexibilidad de operación inherente a un sistema autoamplificado con facilidades de control por computadora.
