¿Qué tienen en común el aislamiento acústico y el aislamiento eléctrico?

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¿Nunca te has parado a pensar que tienen en común estos dos tipos de aislamientos?

¿Es curioso no? El aislamiento acústico trata de aislar un recinto de ondas acústicas de dentro a fuera y de fuera a dentro, mientras que el aislamiento eléctrico, lo que trata es de aislar equipos electrónicos de campos eléctricos, de dentro a fuera y de fuera a dentro.

Pues bien, tienen más cosas en común de lo que de primeras puedes pensar y yo te las voy a contar.

La primera es la anchura de los muros del estudio. El principio fundamental del aislamiento se basa en el principio de inercia, o dicho de otra forma, cómo la masa de la pared se opone a vibrar cuando le incide una onda acústica. Cuanta más masa, más aislamiento.

Por otro lado a los campos eléctricos les cuesta bastante atravesar muros de una determinada anchura. Supongo que alguna vez te habrás fijado en que es muy diferente la cobertura de tu móvil en la calle de tu casa, que dentro de tu casa.

Luego parece claro que el tener unos muros anchos, a priori te va a ayudar a mejorar el aislamiento acústico y el aislamiento de interferencias electromagnéticas.

Veamos otra cosa más en común, el piso en el que instales el estudio. Con esto de los home studios, y estudios no tan home, se ha pasado de construir en sitios especificos, donde sí es idoneo montar un estudio, a aprovechar cualquier espacio del que dispongamos, ya que el dinero manda.

Si alguna vez te has fijado, los estudios de grabación con más solera están construidos o bien en la planta baja de un edificio o en los sótanos de este edificio. Esto tiene una razón muy importante de ser, el aislamiento.

Como te he comentado uno de los principios del aislamiento es la masa, y donde más masa podemos cargar sobre un suelo, es justo en la planta baja o en el sotano, las cuales están generalmente apoyadas sobre la tierra y pueden soportar el peso del aislamiento. Naturalmente tu puedes construir un estudio en un ático, pero vas a tener que reforzar todo el forjado, y además seguramente vas a tener una frecuencia de resonancia entre el sistema masa-muelle-masa que se produce entre tu forjado, el aire del piso de abajo, y el forjado del piso de abajo. Para esta frecuencia de resonancia, el aislamiento va a ser mínimo. Además el reforzar un forjado puede ser una obra considerable y un dinero desorbitado.

Por otro lado, el hecho de tener el estudio en un sotano, además hace que en las proximidades a las paredes del edificio, te vas a encontrar la masa de la tierra que rodea al edificio, añadiendo aun más masa al asunto.

A los campos eléctricos tampoco les gusta mucho meterse por debajo de la tierra, o en sus proximidades. Todos hemos tenido la experiencia de meternos en un garaje y perder la cobertura del móvil. O irnos de vacaciones a un sitio remoto, y si quieres hablar por el teléfono móvil, tenías que subirte a un monte o algun punto aislado. Esto tiene que ver con las zonas de Fresnel, en las cuales se dictamina en tanto por ciento, cuánta sombra (sombra de propagación) pueden hacer los diferentes objetos entre el emisor y el receptor, cuando se establece un enlace directo entre ambos, para que la propagación sea idónea.

Por lo tanto, en el caso del aislamiento acústico y en el caso del aislamiento eléctrico, el mejor punto para construir un estudio, es o la planta baja o el sotano. En el libro de Philip Giddings se llega a hacer mención de la cantidad de interferencias electromagnéticas que se recoge en el ático de un edificio, con visión directa a muchas antenas, en relación a las interferencias captadas en una planta baja, en donde el propio edificio ha sido en este caso el mejor filtro para estas interferencias.

Pasemos a otro punto ahora que me interesa, la estupidez humana. Este tema me resulta realmente interesante, porque podrías alucinar con el esfuerzo que tenemos que emplear en solucionar  problemas que hemos generado nosotros mismos.

¿Qué es el aislamiento de campos eléctricos? El aislamiento de campos eléctricos, se basa en la jaula de Faraday que es utilizar una superficie conductora puesta a tierra. Su funcionamiento consiste en que traer una carga desde el infinito con un potencial cero, hasta una superficie puesta a un potencial cero, es cero, (cero menos cero es cero). Para llegar a esto se suele emplear el teorema de Gauss, y no voy a contar mucho más de esto, porque tampoco os quiero rallar la cabeza. Quédate con que el campo eléctrico entre una superficie conductora puesta a tierra y el infinito es cero, y por lo tanto no se manifiesta campo eléctrico alguno. Esta idea es bidireccional, es decir, si yo envuelvo un circuito electrónico en una superficie conductora y la pongo a tierra, los campos eléctricos que se establezcan en el exterior de mi superficie no entrarán dentro, donde está la electrónica, y los campos eléctricos que se generen en mi circuitería electrónica no saldrán fuera de la superficie conductora, el aislamiento se da en ambos sentidos.

La forma más fácil de implementar esta idea es meter nuestra electrónica, dentro de un chasis metálico,  y unir este chasis con la tierra. Efectivamente el que el chasis de nuestros equipos sean metalicos, y esté puesto a tierra, no es coincidencia.

Pero veamos exáctamente para que sirve esta tierra que se une a los chasis.

  1. Por un lado esta tierra forma parte del sistema de seguridad para las personas que manejan estos equipos. En todas las instalaciones eléctricas, se hace una puesta a tierra del neutro, y en la fase se introduce un dispositivo que se conoce como magnetotérmico (interruptor que salta por exceso de corriente). Cuando el circuito funciona bien, por la fase y el neutro circula una determinada corriente que es proporcional a la potencia que disipa el aparato al que abastece esa fase y neutro. El magnetotérmico está dimensionado para permitir que pase el máximo de corriente que consume ese aparato sin saltar. Pero puede suceder que la fase que entra al aparato se suelte y se ponga en contacto con el chasis del equipo (recuerda que es conductor), dejándolo a una tensión muy por encima de la tierra. En el caso de que el neutro no esté puesto a tierra, o en el caso de que el chasis no esté puesto a tierra, este potencial del chasis no hace saltar el magnetotérmico, por el simple hecho de que aunque el chasis esté a un potencial, no se produce una corriente. Ahora si tu llegas y tocas el chasis, porque vas a ajustar la ganancia de entrada de tu previo, tu eres el camino que cierras entre el chasis y la tierra (tus pies sobre el suelo) y esa diferencia de potencial va a generar una corriente que te atravesará para llegar a la tierra. Si el neutro está puesto a tierra, en el embarrado del edificio, y tu máquina está puesta a tierra en el chasis, si la fase toca al mismo, lo primero que va a pasar es que el chasis no va a elevar su tensión, porque la tierra de por sí es un ente tan grande, que es capaz de regular el potencial en el chasis y dejarlo siempre a cero aunque tu le estés aplicando una tensión. Y lo segundo que va a pasar, es que al estar puesto el neutro a tierra, y al tocar la fase el chasis que también está puesto a tierra, se va a generar un camino, entre fase y neutro directamente a través de la tierra, saltandose cualquier equipo entre medias que pudiese fijar o limitar la corriente. Esta corriente va a crecer de forma descontrolada, debido al cortocircuito, y va a hacer que salte el magnetotérmico, abriendo el circuito y cortandose la corriente. Si llegados a este punto no has entendido nada, no te preocupes, quédate solo con una idea: nunca desconectes la toma de tierra del chasis de tus equipos.
  2. La segunda función de la toma de tierra al chasis es drenar las interferencias electromagnéticas que capta el chasis a la tierra. Para ello utilizan la gran masa y el gran potencial que tiene la tierra, para forzar a que el potencial en el chasis siempre sea constante y que tienda a cero. Realmente lo que sucede es que la tierra proporciona una serie de cargas, que circulan por la toma de tierra hasta el chasis, para neutralizar los campos eléctricos que se puedan crear en el mismo. Hay gente que lo ve más fácilmente como que la toma de tierra del chasis drena a tierra esas impurezas. Da lo mismo, en la toma de tierra de tu instalación se producen corrientes para aislar los campos eléctricos, y esto es lo que no debes olvidar nunca
  3. Y ahora viene lo mejor, la referencia de tus equipos es la toma de tierra. O dicho de otra forma, la capacidad que tiene la tierra para mantener un potencial constante es lo que se usa para la electronica de tus equipos como la referencia de los 0 voltios. La masa electrónica de tus equipos se une a la tierra en un único punto, la fuente de alimentación.

 

Las chicas están protegidas del campo electrostático, al estar situadas dentro de la jaula de Faraday

 

Cojonudo, así que tenemos una toma de tierra, por la que circula una corriente como fruto de los campos eléctricos que recoge el chasis. Tenemos un cable de tierra con una determinada impedancia, lo cual al ser recorrido por esta corriente va a generar unas diferencias de potencial a lo largo del mismo. Y por otro lado tenemos que la referencia electrónica de nuestros equipos es la tierra.

No se si ves ya la jugada, pero es de ordago. Resulta que lo que nosotros usamos como referencia, es el potencial al que está un cable que denominamos toma de tierra y que precisamente el potencial de este cable varía en función de la corriente que se genera por los campos eléctricos que llegan a nuestro chasis, luego la referencia, o potencial cero al que nosotros referimos nuestros circuitos, es realmente un potencial que va variando en función de los campos electromagnéticos que capta el chasis.

 

Propagación de una onda electromagnética en un medio

 

Y ahora viene la estupidez humana, empezamos a hablar en foros acerca de cables, de válvulas, que si una válvula china tiene un parámetro de transconductancia menor que una rusa, que si los cables Vovox que cuestan 200 euros el metro son mejores que los Mogami de 3 euros porque guardan una perfecta simetría en el proceso de elaboración de ambos conductores, y luego entramos en el estudio, y tenemos todos el teléfono móvil encendido, y además como el cliente quiere tener wifi gratuito en el estudio, le montamos un punto de wifi, y lo ubicamos justo encima de los racks, ole tus cojones. Instalamos estudios de grabación en áticos donde como Telefónica nos da una cortesía por montar sus repetidores en el tejado, pues nosotros decimos que pa´alante!. Y mientras nos estamos preguntando si un cable de 200 euros, merece la pena frente a un cable de 3 euros. No se a lo mejor te merece más la pena tirar a tomar por culo ese punto de wifi que has colocado encima de los racks….

La gente ha invertido mucho tiempo en estudiar como aislar nuestros equipos de interferencias externas. Existen una serie de procedimientos en los que el personal que monta un estudio se esmera para poder cumplir con lo que las normativas de la EMI marcan, y para que tu tengas un estudio lo más limpio posible, y luego vas tu y la cagas metiendo un montón de mierdas que ensucian tu instalacióny mientras estas mirando en internet a ver si los cables Vovox son mejores que los Mogami

En fin, que muchas veces las ramas no nos dejan ver el bosque, y por desgracia en esto del audio, hay demasiadas ramas, y demasiada tontería.

 

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