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 Portada - Información y artículos sobre Cine en Casa - Guía de Cine en Casa - Tipos de cables y modos de conexión - Cables, filtros y acondicionadores de red eléctrica

Guía de Cine en Casa

Guía de Cine en Casa
  1. Elementos de un equipo de cine en casa
  2. Elección del dispositivo de visualización
  3. Elección de la fuente de vídeo
  4. Elección de la electrónica de procesado y amplificación
  5. Elección de los altavoces
  6. Tipos de cables y modos de conexión   
  7. Acústica y colocación de altavoces, oyente y otros elementos
  8. Decoración e iluminación

Publicado en Julio 2007

 

6. MODOS DE CONEXIÓN. TIPOS DE CABLES Y CABLES Y MODOS DE CONEXIÓN

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CABLES, FILTROS Y ACONDICIONADORES DE RED ELÉCTRICA

Un filtro o protector de corriente o un acondicionador es una parte muy importante. A él se conectan las tomas de corriente de todos los componentes del equipo, y el filtro o el acondicionador la toma de corriente alterna (AC) de la pared. Además, otros elementos como las líneas telefónicas y las tomas coaxiales de antena pueden ser filtradas.

Hay dos principales razones  que justifican el gasto extra que suponen los filtro protectores y acondicionadores de corriente eléctrica:

  • Protegen el equipo de subidas y bajadas de tensión peligrosas
  • Eliminan ruido y corrigen distorsiones en la forma de onda y fluctuaciones de voltaje  en la corriente eléctrica, de modo que el equipo ofrecerá sus máximas prestaciones

De ambas razones, no hay duda que la primera es la justificación más fuerte para añadir uno de estos elementos, mientras que la segunda tendrá más o menos efecto según sean de buenas las fuentes de alimentación de los aparatos que conforman el equipo.

CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE LA LÍNEA DE CORRIENTE ELÉCTRICA AC

Intentaremos explicar algunos conceptos muy básicos sobre la corriente alterna que llega a nuestras casas. A excepción de las señales que transmitan algún tipo de información, analógica o digital, el interior de la mayoría de equipos electrónicos funciona con corriente alterna. Sin embargo, la corriente que nos llega a las tomas de la paredes es alterna y ésta ha de ser transformada a continua mediante las fuentes de alimentación de los aparatos.

El motivo por que el la corriente es transformada de manera alterna, es debido a la sencillez por la que puede ser transformada y tratada de una manera que no es posible realizarlo en la corriente continua (DC). La señal eléctrica está compuesta por el producto de una corriente (intensidad) y un voltaje (tensión) que varían en el tiempo. Mediante transformadores, es posible aumentar la cantidad de voltaje disponible a costa de disminuir la corriente, y viceversa. Digamos que la potencia eléctrica a ambos lados del transformador es constante. Recordar que un transformador son dos bobinas autoinducidas que realizan el proceso que acabamos de mencionar.

Las líneas que vemos en el exterior, están elevadas por un transformador a altos valores de voltaje (de ahí el nombre de "alta tensión") a costa de tener bajos valores de corriente y, por tanto,  evitar que se transforme en calor la mínima parte de la señal eléctrica (es decir, evitar el efecto Joule). En las cercanías del edificio donde se va a utilizar, la señal es restaurada mediante otro transformador, bajando el voltaje al valor que conocemos (no constante en todos los países, en Europa tenemos 220V y, por ejemplo, en Norteamérica, 110V) y aumentando, por tanto, la corriente a valores usables.

La señal eléctrica se transforma mediante 5 hilos, 3 de ellos son activos o fases (de ahí el nombre de "trifásica") y los otros dos restantes son el neutro y la tierra. La utilización de corriente trifásica se la dejamos a las industrias, dado que allí muchas de las máquinas funcionan a esa tensión (son 380V, resultado de hacer una suma vectorial de las tres fases de 220 V, ya que, cuando están equilibradas, su desfase es de 120º o un tercio de período unas de otras). En nuestras casas, lo más típico es emplear tres hilos, que son una fase, el neutro y la tierra. Los dos primeros son los que realmente transportan la energía eléctrica, mientras que el tercero se conecta a determinadas partes metálicas de los aparatos (principalmente los chasis de los mismos) por razones de seguridad. En algunas zonas como Norteamérica los dos hilos son fase. Nosotros tenemos uno de ellos referenciado a tierra, de ahí la distinción de llamarlo neutro. Tanto la fase como el neutro están aportando y retornando energía periódicamente. En Europa a una frecuencia de 50 Hz, en otras zonas como Norteamérica, 60 Hz.

Pues bien, es importante tener en cuenta la denominada toma de tierra. Su misión es derivar al terreno (de ahí el nombre) corrientes de todo tipo que se pueden originar debidas al mal aislamiento o por causas atmosféricas de carácter impulsional (caída de rayos). Una toma de tierra mal instalada, o bien una toma degradada y, por tanto, con mucha resistencia de paso, disminuye este efecto protector; de este modo las corrientes de alta frecuencia (parásitos y ruidos) que derivan a tierra algunos dispositivos electrónicos no serán atenuadas, sino reflejadas y enviadas a otros aparatos, de tal modo que si son vulnerables afectará a su correcto funcionamiento.

Esto es debido a que, como hemos dicho, el neutro está referenciado a tierra. El hecho que se vea afectado debido a derivas a tierras mal instaladas y, por tanto, afectando el funcionamiento de algunos aparatos como hemos comentado, se conoce como ruido en modo común. También existe el ruido de tierra inter-sistema, es el que existe entre varios aparatos todos conectados a la misma tierra. En el bucle que forman todas las tierras no debería fluir ninguna corriente, algo que a veces no ocurre.

TIPOS DE PERTURBACIONES ELÉCTRICAS EN LA LÍNEA AC

Hay una serie de fenómenos bien conocidos que son los que causan las perturbaciones eléctricas. Se caracterizan por su valor de variación amplitud en el voltaje, niveles de energía que conlleva, duración del mismo y tiempo de subida del mismo:

  • Regulación: son variaciones lentas en los valores de tensión o de frecuencia, del orden de milisegundos, segundos e incluso algunos minutos. En general, estos efectos suelen reducir la vida útil de los equipos, muchas veces debidos a sobrecalentamientos generados en los componentes. Principalmente tenemos tres fenómenos implicados:
     
    • Picos o sobretensiones, podemos tener subidas de 10 ó 20% respecto al valor nominal de 220V durante un tiempo
       
    • Caídas de corta duración: debidos principalmente al arranque de motores, puesto que pueden llegar a consumir varias veces el valor nominal.
       
    • Caídas de larga duración: provocadas por la sobrecarga de la red
       
  • Transitorios: son sobretensiones de muy corta duración (del orden de microsegundos) y, por tanto, acarrean energía en muy altas frecuencias. Pueden estar causados por fenómenos naturales (relámpagos), encendido de cargas reactivas (motorres), descargas electrostáticas... Son muy importantes pues pueden causar importantes daños físicos.
     
  • Ruido eléctrico: al igual que los transitorios, implican energía en altas frecuencias (rizados, parásitos, interferencias de radio frecuencia...) pero de más larga duración y mucha menos amplitud. No tienen porqué averiar los equipos, pero sí errores en su funcionamiento y empeoramiento de sus prestaciones.
     
  • Armónicos: presencia de armónicos, normalmente impares, en la señal eléctrica, que conllevan flujos inesperados y sobrecorrientes en la señal eléctrica. Se solucionan mediante filtros y algunos tipos de transformadores.
     
  • Tierra: ya hemos comentado su utilidad e importancia al dar unas ideas generales de cómo funciona la corriente alterna de la señal eléctrica.
     
  • Cortes de energía: pueden ser de dos tipos principales: microcortes y sostenidos:
    • Los microcortes no llegan a desconectar los aparatos, pero todos aquellos que dispongan de algún tipo de circuito lógico y digital en su interior (reproductor DVD, receptor A/V...) puede tener un error en su funcionamiento y ser necesario reiniciarlos (apagar y volver a encender).
       
    •  Los cortes sostenidos, en general, no tienen porqué dañar los componentes de un cine en casa, salvo una importantísima excepción: los proyectores y retroproyectores LCD, DLP y LCoS (los CRT son inmunes a este problema) disponen de la potente lámpara cuya luz es empleada según las diferentes tecnologías que vimos en Elección del dispositivo de visualización.

      Pues bien, el interior de estos proyectores necesita constantemente refrigeración forzada por un método activo (es decir, un ventilador) debido al calor que generan las lámparas. Y cuando los proyectores son puestos en "Stand-by", el ventilador sigue funcionando durante unos segundos (dado que la lámpara, aunque está reciñen conectada, aún genera mucho calor) hasta que el interior queda en una temperatura por debajo de un límite suficiente como para no dañar ningún componente

      El principal problema es que, si desconectamos el proyector de la corriente eléctrica bruscamente o, simplemente, "se nos va la luz", el interior del proyector estará muy sobrecalentado y, por tanto, las matrices LCD, DLP y LCoS, los componentes más delicados, es probable que se quemen y, por tanto, conlleve una avería permanente del proyector que, con toda seguridad, no cubrirá la garantía. Y una reparación en la que haya que reemplazar una de estas matrices puede salir realmente costosa. Por eso, la solución es, como veremos, asociar un SAI (sistema de alimentación ininterrumpida) para que el proyector tenga corriente unos minutos en caso de irse la luz y deje al ventilador enfriar el interior del proyector los segundos inmediatos a ser desconectado.

EQUIPOS PARA FILTRADO Y ACONDICIONADO DE LA RED ELÉCTRICA

Algunos usuarios muy entusiastas, para minimizar las fluctuaciones de voltaje y limitaciones de amperaje causadas por electrodomésticos dentro de la misma vivienda, instalan líneas independientes dedicadas exclusivamente al equipo de alta fidelidad o, en este caso, del cine en casa. Aires acondicionados, neveras, etc... consumen grandes cantidades de corriente y podrían limitar las prestaciones de un equipo de alta gama muy complejo.

Sin embargo, esta opción no evita todos los problemas que hemos comentado de perturbaciones en la red eléctrica, por lo que es necesario añadir un equipamiento necesario para solucionar estos problemas. Ordenados de menor a mayor protección, en opciones posibles para un cine en casa principalmente hablaremos de regletas protectoras (provistas de filtros supresores de ruidos parásitos, radiofrecuencia y picos), acondicionadores de red (provistos de un transformador de aislamiento, un filtro tanto o mucho más avanzado que el de las regletas y algunos de regeneración de AC) y sistemas de alimentación ininterrumpida o SAI (sistemas autónomos que incorporan batería, cargador e inversor y suministran corriente en caso de corte eléctrico). Dicho sea de paso, según sea mejor el sistema de protección, menor será su potencia máxima de salida.

APC SurgeProtector PF8T3V-GR
Por un presupuesto ajustado (35 euros) se puede disponer de mínima protección para nuestro Cine en Casa.
 
Monster Cable Hts1000
Un ejemplo de regleta protectora de gama muy alta (unos 250 euros). Dispone de la mayoría de perfeccionamientos posibles en un dispositivo de este tipo.

Regletas protectoras

  • Es la opción más económica. Con un aspecto de regleta normal, a la vez que podemos multiplicar el número de enchufes disponibles, disponemos de una protección básica de cualquier equipo conectado a ella.
  • Ofrecen protección contra picos de tensión, mediante un filtro supresor/derivador. Estos filtros, cuando se detectan una sobretensión, bajan su impedancia y desvía la energía excedente hacia tierra. Como cualquier filtro, absorbe una pequeña parte de esa señal, que es precisamente lo que hace exceder su capacidad en caso de encontrarse con una sobretensión grande.
  • También, suelen incluir un filtro más o menos depurado, dependiendo de cara regleta en cuestión, que anula los efectos nocivos que producen los armónicos impares, es decir, los recortes y distorsiones de la forma de onda de la corriente alterna, eliminando así ruidos de alta frecuencia como interferencias electromagnéticas (EMI) y de radiofrecuencia (RFI). Básicamente el objetivo es eliminar ese contenido de alta frecuencia, con un gran contenido energético, que evita un envejecimiento progresivo de las fuentes de alimentación de los equipos debido a la fatiga y al sobrecalentamiento.
  • Algunas regletas también están provistas de entrada y salida con conectores RJ-11 para el filtrado de la línea telefónica y, también, de conectores para filtrar la toma de antena que llega al sintonizador de televisión.
  • Hay regletas prestaciones con prestaciones muy aceptables por sólo 20€-50€, es decir, un precio muy inferior al que puede tener un cine en casa. Las ventajas y la buena relación calidad/precio es tal que se hace su compra prácticamente obligatoria para cualquier sistema con equipamiento electrónico.
  • También hay modelos de hasta unos 300€, que pueden tener, entre otras, las siguientes mejoras sobre las regletas protectoras más básicas: conectores chapados en oro, conectores RJ-45 para filtrar también una línea de red Ethernet, filtros supresores/derivadores de pico con más capacidad provistos de alarma acústica, más capacidad más capacidad máxima de amperaje, mayor número de tomas de corriente, cable de mayor longitud con conductores de mayor sección...
PS Audio Power Plant Premier (unos 2.200 euros) un acondicionador de línea provisto de regeneración de AC
Panamax M550EX ($1000), otro acondicionador de línea provisto de regeneración de AC


RGPC 1200 Custom
No dispone de regeneración AC, pero a cambio ofrece una salida máxima unas 8 veces mayor, de 12.000W.

Acondicionadores de red

  • Disponen de dos elementos principales: un transformador de aislamiento y un filtro regulador y estabilizador de tensión que recuerda al de las regletas, solo que, en algunos casos, puede llegar a ser muy sofisticado. Los acondicionadores rondan precios entre unos 300€ y 3.500€. Los modelos más caros pueden incluir regeneración de la corriente alterna.
  • El transformador de aislamiento ofrece una reducción de ruido superior a un simple filtro, dado que a su salida obtenemos corriente alterna balanceada. En la AC normal tenemos 220V en la fase y 0V en el neutro, que está referenciado a tierra. Pero en la AC balanceada, tenemos en ambos hilos 110V con fases invertidas, es decir, desfasadas 180º. Ahora son ambas las que están referenciadas a tierra, de tal modo que, si los ruidos son derivados a ella, se eliminarán debido a la cancelación de fase o rechazo en modo común. En cierto modo, esto recuerda a las conexiones balanceadas que vimos en Tipos de cables y modos de conexión.
  • El filtro regulador y estabilizador de tensión anula la sobre y subtensiones de los picos (fluctuaciones de voltaje). Además, filtra los armónicos impares y, como ya contamos con las regletas protectoras, corrige la forma de onda de la corriente alterna en caso de haber sido recortada o distorsionada por interferencias electromagnéticas (EMI) y de radiofrecuencia (RFI).
  • Como ya se ha dicho, los acondicionadores de línea más sofisticados incluyen regeneración de corriente AC, lo cual intenta soliviantar las carencias que ofrece un simple filtro regulador. Lo que trata es de generar una corriente alterna completamente nueva  y virtualmente libre de ruido y distorsión (contenido armónico) a partir de la que entra en el acondicionador de red. Además, esta señal regenerada puede ser AC balanceada, como la que obteníamos del transformador de aislamiento, la cual es más adecuada para nuestro equipo audio-vídeo.
  • La regeneración de corriente AC básicamente consiste en un proceso de doble conversión, es decir, paso de AC a DC (alterna a continua) de modo similar a como lo haría una fuente de alimentación y, mediante un ondulador, inversor o alternador, de nuevo un paso de DC a AC (continua a alterna).
  • En los acondicionadores más altos de gama, se dispone de tomas de salida para baja y alta corriente. Los primeros para conectar lectores DVD, procesadores A/V, etc... y los segundos para televisores, proyectores o etapas de potencia.
  • Los más altos de gama también suelen disponer de tomas pensadas para conectar equipamiento de origen "digital" tales como lectores DVD, televisores LCD o Plasma..., puesto que están provistos de filtros de altas frecuencias por si hay alguna deriva procedente de los mismos, y así evitar que pasen ruidos de alta frecuencia generados en estos aparatos a través de otros conectores del acondicionador de red.
  • También suelen disponer, al igual que las regletas proyectores, de filtrado de línea telefónicas con conectores RJ-11 y de la toma de antena.
  • El inconveniente de los acondicionadores de red radica en que están limitados por los transformadores de aislamiento en lo que a potencia máxima de salida se refiere, especialmente los provistos de regeneración de corriente AC:
    • Un modelo potente (con capacidades entre 1500 y 3000W, en transitorios breves entre 15kW y 20kW máximos) puede llevar sin problemas un equipo de cine en casa normal, pero no uno equipo muy complejo provisto, por ejemplo, de varias etapas de potencia por cada canal Elección de la electrónica de procesado y amplificación.
    • Los acondicionadores altos de gama no provistos de regenerador AC normalmente ofrecen una potencia máxima de salida muy alta. Es una buena opción conectar a los mismos las etapas de potencia y usar el otro tipo de acondicionador los aparatos de menor consumo. También hay una opción intermedia, y es conectar las etapas a tomas que suelen llevar los acondicionadores con regeneración AC pero que carecen de éste último proceso, con el fin de entregar una potencia mayor.
    • En un último caso, siempre se puede usar el acondicionador sólo para los aparatos de menor consumo, y conectar las etapas de potencia a regletas protectoras.

Sistemas de alimentación ininterrumpida o SAI

  • Ni los acondicionadores de red más sofisticados ni, sobre todo, las regletas protectoras son capaces de ofrecer una solución eficaz a los cortes del suministro eléctrico, dado que no disponen de un sistema verdaderamente autónomo que suministre corriente en caso de que "se vaya la luz".
  • Los sistemas de alimentación ininterrumpida o SAIs son básicamente regeneradores de AC que disponen de una batería a la cual recurrir en caso de un corte del suministro eléctrico. La mayoría de ellos provienen del mundo informático, en el que si hay una caída de corriente, con una gran probabilidad conllevará a la pérdida de datos.
  • Como ya hemos comentado, gran parte del equipo que puede haber en un cine en casa no sufriría daños en caso de un corte del suministro eléctrico, a excepción de proyectores y retroproyectores con tecnologías LCD, DLP y LCoS (insistimos en que los CRT no tienen este problema). Como explicamos, necesitan que el ventilador siga funcionando unos minutos posteriores al apagado, puesto que la lámpara aún está caliente y, en caso que la refrigeración se pare bruscamente sin haber bajado hasta una temperatura segura, se podrían dañar elementos tan críticos como la propia matrix LCD, DLP o LCoS donde se forma la imagen. Esto es una avería que no cubre la garantía y sale muy cara su reparación.
  • No vamos a adentrarnos demasiado en qué tipos y cómo funciona cada una de las clases de SAI que hay, dado que es un equipamiento no muy habitual en un cine en casa y, como veremos, sólo recomendable para proyectores y retroproyectores y no para el resto. Aun así, mencionaremos que hay tres tipos de SAI:
    • Offline: en situación de tensión normal de la red eléctrica, entrega esta misma energía filtrada. Cuando la tensión de entrada es nula (un corte del suministro) o sube o baja de los límites permitidos (unos +/- 15% como máximo, es decir, entre 191V y 253V) el SAI generará su propia corriente alterna a partir de la energía almacenada en las baterías. Esto lo hará mediante el ondulador, inversor o alternador. Un relé muy rápido se encarga de conectar la batería. En SAIs offline de mala calidad con una potencia máxima de salida no muy superior a la que consumen los aparatos conectados a ella, este relé no suele ser lo suficientemente rápido y los equipos conectados al SAI se desconectan.
    • Offline con boost o estabilizador: mucho mejores que los offline en cuanto a que la salida es siempre 220V, puesto que a la corriente que entra al SAI se suma lo que falta a partir de la generada desde la batería mediante el inversor u ondulador.
    • Online: disponen del sistema de doble conversión que tenían los acondicionadores de red con regeneración de AC, con la diferencia que, en este caso, existe la batería entre medias del paso de AC a DC (alterna a continua) y de DC a AC (continua a alterna). En este caso la protección es máxima puesto que la corriente generada es totalmente nueva y constante de 220V a 50 Hz.
  • En los SAIs siempre viene indicada la potencia máxima expresada en VA (voltioamperios) o W (watios). El primer valor suele ser algo mayor al segundo. Para elegir un SAI correcto, debemos procurar que la potencia máxima del proyector o retroproyector siempre sea menor a la del sistema de alimentación ininterrumpida, de lo contrario entraría en sobrecarga y podría, incluso, averiarse. Además, asegurarnos que el tiempo que aguanta el SAI, teniendo en cuenta la carga que le supone nuestro proyector en cuestión, es superior al que tarda el ventilador en refrigerar lo suficiente el proyector y desconectarse por sí mismo.
  • Decíamos que un SAI no es tan recomendable como parece a priori para otros elementos que no sea el retroproyector o el proyector, y lo justificamos:
    • No todos los SAIs ofrecen una salida perfectamente senoidal. La de algunos tiene formas quasi-senoidal o trapezoidal, adecuada para dispositivos enteramente digitales, concretamente los ordenadores, dado que estos disponen a su entrada de filtrado de alta frecuencia de interferencias electromagnéticas (EMI) y de radiofrecuencia (RFI). Normalmente los dispositivos de audio no disponen de este filtrado concreto, por lo que el contenido armónico introducido por el SAI supone una fuente de ruido indeseado.
    • La relación "potencia máxima de salida / precio" es peor en los SAIs que en los acondicionadores de red, que a su vez es peor que en las regletas protectoras. Dijimos en su momento que esta relación era inversamente proporcional al grado de protección que ofrecía el equipo. Un SAI con una potencia suficiente para manejar con soltura un equipo de alta gama de Cine en Casa podría costar fácilmente unos 4.000-5.000€, es decir, el doble que un acondicionador de red con la misma potencia de salida.
    • Por tanto, es recomendable sólo comprar el SAI suficiente para el proyector o el retroproyector LCD, DLP o LCoS, que puede costar entre 100 y 250€, y emplear una regleta protectora o un acondicionador de red para el resto del equipo.

LOS CABLES DE CORRIENTE ELÉCTRICA



Transparent Audio Reference PowerLink

En los aparatos de gama básica y algunos de media, normalmente veremos que el cable de corriente sale del interior del aparato y no es reemplazable, por lo que no hay más que pensar. Pero en los de gama media, alta y muchos High-End, vemos que normalmente vienen con un cable de corriente de regalo. Normalmente está provisto de un conector IEC de 3 patas por un lado y un Schuko por el otro.

Estos cables de corriente que nos dan, al contrario de lo que decíamos de los cables de interconexión de audio o vídeo que es conveniente cambiarlos por otros más fiables y robustos, suelen tienen una calidad muy digna y podemos conservarlos perfectamente.

No obstante, existen cables muy exóticos provistos con todos los refinamientos que hemos visto para los cables de señal y para el conexionado de cajas acústicas. Suelen tener conductores gruesos, debido a que la señal que transportan es de baja frecuencia y, además, las de alta es necesario que estén filtradas. A veces tienen los cables trenzados y/o provistos de una malla haciendo de jaula de Faraday, para evitar interferencias electromagnéticas (EMI) y de radiofrecuencia (RFI).Y aunque aquí no es muy necesario, a veces usan conductores de cobre libre de oxígeno u otros métodos de purificación superiores e incluso de plata .Algunos entre los muy caros incluyen un módulo de filtrado de altas frecuencias en el recorrido del cable, otros no.

El problema radica en que estos son con total seguridad los tipos de cables en los que menos interesa adquirir unos con algún refinamiento, buscando alguna mejora real de calidad. El filtrado de armónicos impares en la señal de corriente alterna, al que tanto nos hemos referido, que puede ofrecer un metro de cable exótico, de varios cientos de euros, es muy poco si lo comparamos con el filtro de una regleta protectora de mucho menos coste. El grosor extra, por supuesto, es irrelevante, de poco sirve usar conductores de más sección si por dentro de la pared tenemos hilos de cobre de menos diámetro.

Por tanto, es preferible conservar los cables de serie y dedicar la mayor parte del presupuesto dedicado a la alimentación del equipo a adquirir un buen sistema de protección: un SAI para el retroproyector o proyector en caso de tenerlo y regletas protectoras (si es amplio el presupuesto, acondicionador de red) para el resto.

     
 

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