Calidad de la señal eléctrica.

[namer]

Últimamente ando leyendo sobre cables, emi, rfi, posición cables, materiales..etc.
Tengo muchas dudas pero una de ellas me intriga y no se como medirlo.

¿Alguien sabe como se puede medir o ver que calidad de señal eléctrica llega a un enchufe. Que es donde tengo conectada mi regleta?

[Hydrae]

Buenas namer.

Existen equipos específicos para medir la calidad del suministro eléctrico, pero no conozco ninguno que sea bueno y barato, bueno y ni siquiera barato a solas. Dependiendo del multímetro, se pueden comprobar algunas cosas básicas con ellos, si tenemos un suministro de tensión más o menos constante en el tiempo, si tenemos o no toma de tierra en los enchufes (que no es poco) cual es la fase o el neutro...Y con un osciloscopio, podemos medir y hacernos gráficamente una idea, de lo pura que es la señal alterna de 50Hz de nuestras casas y el ruido que ésta posee a diferentes frecuencias.
Luego también pueden existir micro cortes, subidas rápidas de tensión, armónicos... Con los circuitos eléctricos, ocurre algo similar a lo que ocurre con los circuitos hidráulicos con las diferencias de presión que se pueden medir, caudales etc.

De todas maneras, lo complicado no es tanto el hacer esas medidas, sino saber hasta que punto ese ruido que medimos, afecta al funcionamiento de nuestros equipos y aún lo es más, el poder determinar cuánto de ese ruido, por ejemplo, apreciamos en la escucha y cómo lo apreciamos. Es decir, relacionar una mayor o menor calidad de la alimentación, con la mayor o menor calidad de audio percibida en por ejemplo respuesta en frecuencia, espacialidad, resolución y todas esas palabrejas que de vez en cuando se comentan en el foro. Que por cierto, no estaría mal tener en el foro un diccionario de éstos términos que a veces me pierdo con ellos

En mi DAC por ejemplo, a la entrada de la alimentación, alrededor de los transformadores y a una distancia generosa, he podido apreciar cómo se inducia tensión en la punta de prueba del osciloscopio que tengo en casa. Lo complicado no es medirlo o apreciarlo, si no saber si ese campo que se genera en el interior del DAC afecta y en cuanto al sonido.
También he medido bastante ruido entre por ejemplo tierra y neutro de los enchufes. etc. Es curioso e interesante el tema, porque todo lo que implica el escuchar música, es debido a fenómenos físicos más o menos conocidos y medibles, aunque luego cada uno lo interprete a su manera.

Y ya que hablamos del tema, quisiera comentar, que pienso que un polímetro es algo que todos deberíamos en casa, puede ser muy útil para muchas cosas, aunque sólo sea para medir si tenemos tensión o no en un enchufe.

[namer]

Buenas namer.

Existen equipos específicos para medir la calidad del suministro eléctrico, pero no conozco ninguno que sea bueno y barato, bueno y ni siquiera barato a solas. Dependiendo del multímetro, se pueden comprobar algunas cosas básicas con ellos, si tenemos un suministro de tensión más o menos constante en el tiempo, si tenemos o no toma de tierra en los enchufes (que no es poco) cual es la fase o el neutro...Y con un osciloscopio, podemos medir y hacernos gráficamente una idea, de lo pura que es la señal alterna de 50Hz de nuestras casas y el ruido que ésta posee a diferentes frecuencias.
Luego también pueden existir micro cortes, subidas rápidas de tensión, armónicos... Con los circuitos eléctricos, ocurre algo similar a lo que ocurre con los circuitos hidráulicos con las diferencias de presión que se pueden medir, caudales etc.

De todas maneras, lo complicado no es tanto el hacer esas medidas, sino saber hasta que punto ese ruido que medimos, afecta al funcionamiento de nuestros equipos y aún lo es más, el poder determinar cuánto de ese ruido, por ejemplo, apreciamos en la escucha y cómo lo apreciamos. Es decir, relacionar una mayor o menor calidad de la alimentación, con la mayor o menor calidad de audio percibida en por ejemplo respuesta en frecuencia, espacialidad, resolución y todas esas palabrejas que de vez en cuando se comentan en el foro. Que por cierto, no estaría mal tener en el foro un diccionario de éstos términos que a veces me pierdo con ellos

En mi DAC por ejemplo, a la entrada de la alimentación, alrededor de los transformadores y a una distancia generosa, he podido apreciar cómo se inducia tensión en la punta de prueba del osciloscopio que tengo en casa. Lo complicado no es medirlo o apreciarlo, si no saber si ese campo que se genera en el interior del DAC afecta y en cuanto al sonido.
También he medido bastante ruido entre por ejemplo tierra y neutro de los enchufes. etc. Es curioso e interesante el tema, porque todo lo que implica el escuchar música, es debido a fenómenos físicos más o menos conocidos y medibles, aunque luego cada uno lo interprete a su manera.

Y ya que hablamos del tema, quisiera comentar, que pienso que un polímetro es algo que todos deberíamos en casa, puede ser muy útil para muchas cosas, aunque sólo sea para medir si tenemos tensión o no en un enchufe.

Sin palabras. Eso era lo que quería leer como respuesta. Chapó.

[Hydrae]

Se agradece el comentario namer.

La semana que viene cuando vuelva de un viaje, postearé algunas capturas de pantalla del osciloscopio por si resultan interesantes. Para mí lo han sido.

[Hydrae]

Buenas de nuevo.

Como comenté, ayer estuve haciendo una capturas de pantalla sobre unas medidas sobre la alimentación de 220VAC que tengo concretamente en mi casa/habitación, para que les echéis un vistazo por si os parecen interesantes. El osciloscopio es de los más sencillos y baratos, pero para estas cosas pueden hacer el apaño. También comentar que esto que podréis ver, son simplemente medidas de tensión y no haré ni tampoco puedo hacer hoy día ninguna apreciación personal sobre su influencia en el sonido.

Hace un tiempo me compré una regleta con filtro de las más baratas que he visto para probar. Las medidas corresponden tanto a la salida de tensión de la regleta con filtro como de otra sin él. Más adelante o quizás sea mejor en otro apartado del foro, quisiera postear otras capturas sobre señales analógicas balanceadas etc.
Supongo, que la mejora en la escucha del sonido debido a la utilización de los cables de alimentación para equipos de audio, puede ser debido a que éstos puedan filtrar de alguna manera el ruido de la alimentación. Si algún día tengo alguno alguna prueba haré.

En la pantalla de un osciloscopio, básicamente podemos ver representados gráficamente, valores de tensión variables en el tiempo mediante los ejes de coordenadas correspondientes. Tensión para el vertical y tiempo para el horizontal. El ruido eléctrico generado por distintas maquinarias y electrónicas a lo largo de todo el suministro eléctrico hasta nuestras casas, hacen que éste no sea el ideal para según qué necesidades.
También vivimos queramos o no, sumergidos en un mundo repleto de radiaciones electromagnéticas tanto artificiales, principalmente debido a las comunicaciones, como naturales, una pequeña parte de ese espectro corresponde a por ejemplo la luz y que éste ruido en las comunicaciones puede ser y de hecho lo es, un problema es una obviedad porque es algo medible y comprobable, que lo sea para el audio y para algo tan poco mesurable objetivamente como la percepción del sonido/música...Pues a falta de comprobarlo personalmente, supongo que en algo también. Cuanto menor sea el nivel de una señal de audio, más susceptible es a la influencia del ruido, pero tengo claro que algo que no haría, es gastarme 50 euros en un fusible audiófilo como he visto en algunas tiendas o en casos similares.



En cada imagen iré escribiendo un comentario. Otro día si encuentro algo interesante sobre el tema, también lo comentaré.

En ésta imagen de abajo, se pueden ver dos trazos, uno de color amarillo y otro de color verde. El amarillo corresponde a la tensión de 220VAC y frecuencia de 50Hz y como se puede apreciar, no es una onda sinusoidal perfecta, tiene una ligera deformación. El trazo verde, corresponde a la tensión medida entre el neutro y fase del mismo enchufe. Se puede ver cómo están en contrafase y con la misma frecuencia y su valor es de los 3.88v pico a pico que se puede ver en la medida. En teoría lo ideal es que no hubiese tensión alguna entre ellos.

La frecuencia principal de los dos trazos son los 50Hz del suministro eléctrico, pero si os fijáis en los propios trazos, éstos están formados a su vez por pequeñas ondulaciones, esas pequeñas ondulaciones corresponden a ruido de menor nivel y mayor frecuencia. En éste caso es tensión de alimentación, pero la forma de una señal de audio analógica es similar y correspondería a las en ese caso a las distintas frecuencias de audio.






Frecuentemente y durante unos segundos, se puede apreciar como aumenta el ruido entre neutro y tierra. Desconozco la razón concreta.






En éstas imágenes de abajo, podéis ver gráficas de la tensión entre neutro y tierra tanto de la regleta con filtro como la que sí lo tiene. Las diferencias son evidentes.
Intentaré hacer alguna captura de pantalla de las tensiones entre fase y neutro.
Trazo verde sin filtrar, amarillo filtrada.








El trazo rosa corresponde a la resultante de restar el valor del valor que corresponde al trazo amarillo con respecto al verde.



Estos trazos se ven cuadriculados, porque la medida está al límite de resolución del osciloscopio. La frecuencia es relativamente alta y aún así se aprecia la diferencia de ruido entre una y otra.
Realmente el ruido sigue existiendo en el trazo amarillo por ejemplo, aunque el osciloscopio no pueda apreciarlo.






Aquí podéis ver una correspondencia entre la medida del ruido variable en el tiempo, gráfica superior y en la gráfica de abajo, la de color rosa, el nivel de ruido sin filtrar en el eje vertical pero en el eje horizontal en vez de corresponder a los valores de tiempo, es a la frecuencia. En el centro de la gráfica, se pueden leer los 2,44Mhz.





Esta tensión de alimentación neutro-tierra, corresponde a la filtrada. Se aprecia la diferencia también en el menor nivel de ruido tanto en la grafica superior, como en la inferior.
El trazo verde está más limpio que el trazo de la imagen superior en amarillo sin filtrar. Sigue existiendo un ruido de fondo tanto ambiental como generado por el propio osciloscopio.

[eldoctor]

Depende de muchos factores. El diseño del amplificador (clases A.B.AB.D.T.G....), la fuente, la demanda....

Cada día hay mas audiofilos y diseñadores de equipos que piensan que los filtros y las fuentes son un camino perdido, con limitaciones imposibles de superar y gran costo económico para obtener los mejores resultados. Las baterías son el futuro sin duda. Mas estables, infinitamente mas baratas para obtener el mismo resultado, mas controlables, mas ligeras y pequeñas, menos emisión de calor, posibilidad de tener varias fuentes independientes integradas en el mínimo espacio ,portables, superan las limitaciones teóricas de la alimentación por red en todas las topologias de circuitos, no son susceptibles a la temperatura, no emiten radiaciones......                               

[Hydrae]

Hola eldoctor.

Pues yo tengo mis dudas. Todas esas gráficas corresponden a medidas de tensión de alimentación de red en las que hay casi de todo, pero pienso que hoy día existe tecnología suficiente para minizar ese ruido lo suficiente como para no ser una limitación en la funcionalidad de los equipos de audio de alto nivel. Puede ser más bien un problema de costos a que pueda ser o no irrealizable.

Ciertamente las baterías son una fuente de energía tal cual bastante limpia y la ventaja lógica importante en según que casos, con respecto a la alimentación de red, es que permite la portabilidad, para aparatos portátiles no hay otra cosa, pero también tiene sus inconvenientes según para qué la utilicemos, de hecho para mí sería un engorro o preocupación si tengo un equipo fijo, el tener que recargarlas en el momento más inoportuno o por lo menos tener que estar pendiente de su carga.

En algunos casos con equipos de mucho consumo, precisamente por peso y tamaño, puede ser inviable o por lo menos molesto el uso de baterías. Las baterías con una mejor relación capacidad/peso como las de polímeros de lítio que se utilizan en aeromodelismo, son un tanto delicadas y hasta peligrosas si no se respetan algunas normas.

Su tensión de salida varía mucho con la carga con lo cual también se van a seguir necesitando reguladores con lo que ello supone. También tienen sus ciclos de vida y el usuario tendría que cambiarlas cada cierto tiempo. No lo termino de ver claro salvo para casos concretos.

[Hydrae]

Os pongo unas capturas de la componente de alterna de la alimentación de USB (amarillo) +5Vcc de mi ordenador y un pequeño alimentador conmutado (verde) de también 5V.







En este caso, el trazo de color verde, corresponde a los valores medidos en una fuente de alimentación de cierta calidad. USB (amarillo)






En este caso, el trazo corresponde al rizado de un cargador de 5V de un smartphone Sony. Con diferencia, el ruido en la alimentación del USB en mi ordenador es mayor que cualquier otro.







Aquí se puede ver a la frecuencia a la que se encuentra el mayor pico de ruido en la alimentación del USB.