Qué es la impedancia de los auriculares: ¿Necesito un amplificador de auriculares?

La importancia de adaptar los auriculares a las fuentes de audio en la búsqueda de un audio de alta fidelidad.

DAC+Amplificador de válvulas Hafler HA75 con impedancia de carga de auriculares ajustable y auriculares Beyerdynamic T1

La impedancia es una de las especificaciones básicas que incluyen casi todos los auriculares de calidad y la mayoría de los fuentes (DAP, teléfono o amplificador). Todo el mundo ha visto la medida, pero apuesto a que pocos comprenden realmente su importancia a la hora de tomar decisiones de compra.

Una de las primeras preguntas que verás en los foros de auriculares es si se necesita un amplificador dedicado para una nueva compra de auriculares. Circulan muchas opiniones, a menudo contradictorias, así que echemos un vistazo a la ciencia que hay detrás de la respuesta.

Una pregunta habitual en r/headphones de Reddit.
En aras de la simplicidad, este artículo se limitará a ejemplos con auriculares y no con IEMs o auriculares, pero los conceptos básicos siguen siendo los mismos.

Qué es la impedancia

Al describir la impedancia, hay varios términos que debes conocer. Cuando se ve como un simple circuito electrónico, la impedancia de la fuente de audio puede escribirse como impedancia de salida (o de la fuente)mientras que la impedancia de los auriculares puede considerarse impedancia de carga.

La impedancia de los auriculares suele oscilar entre los 8 y los 600 ohmios, siendo cada vez más habitual un estándar en torno a los 32 ohmios. La impedancia de la fuente de audio suele ser muy baja, a menudo inferior a 4 ohmios y cercana a 0 ohmios en muchos casos, pero puede ser tan alta como 120 ohmios o más en el caso de los amplificadores de tubo especializados, concretamente los de tipo sin transformador de salida (OTL).

Los auriculares son diferentes a los equipos de música domésticos, ya que los altavoces suelen estar en un rango muy estrecho entre 4-8 ohmios. Los equipos de música de los coches suelen estar en el rango de 2-16 ohmios.

Adaptación de la impedancia

Adaptación de la impedancia es la interacción entre la impedancia de la fuente (el dispositivo al que se conectan los auriculares) y la impedancia de los auriculares. Para garantizar la máxima calidad de audio, la fuente y los auriculares deben emparejarse bien. Como habrás adivinado por los ejemplos de rangos de impedancia anteriores, una coincidencia no significa que «ambos sean iguales», sino que sean «complementarios».

«El factor tecnológico más importante que debes tener en cuenta al buscar un amplificador de auriculares que funcione bien con tus auriculares es la adaptación de la impedancia». – RHA Audio

Más adelante veremos con cierto detalle las reglas para encontrar esa combinación perfecta. Por ahora, basta con entender que las impedancias de la fuente de audio y de los auriculares no deben ser iguales y que los auriculares con diferentes impedancias requerirán fuentes diferentes. La igualdad de la fuente y la impedancia de carga maximiza la potencia que podemos transferir entre el amplificador y los auriculares, pero esto suele reducir el ancho de banda de la frecuencia, por lo que no es lo que queremos en la alta fidelidad.

En general, auriculares de baja impedancia (que aquí definiremos como inferiores a 50 ohmios) están diseñados para funcionar correctamente con dispositivos portátiles, ya que pueden reproducir eficazmente una calidad de sonido y un volumen adecuados desde un dispositivo de bajo voltaje.

A la inversa, auriculares de alta impedancia (50 ohmios o más) suelen requerir una amplificación robusta para rendir al máximo.

¿Por qué algunos auriculares son de alta o baja impedancia?

Los auriculares con una impedancia superior a 100 ohmios suelen ser diseños antiguos o específicos para estudios profesionales. Los receptores y equipos de audio profesional anteriores a los años 90 solían utilizar resistencias para atenuar la potencia de salida de los altavoces (vatios) para crear un circuito de auriculares sencillo y barato.

En consecuencia, estos circuitos de auriculares funcionaban mejor con auriculares de alta impedancia. En algunos casos, los auriculares de alta impedancia se diseñaron para encadenar varios pares en paralelo para aplicaciones de estudio profesional. Sin entrar demasiado en las matemáticas que hay detrás, la carga de alta impedancia preserva el voltaje de salida de la fuente para poder conducir varios pares de auriculares.

Designación de 600 ohmios en la clavija DT880 de Beyerdynamic.

Esto era tan frecuente que, incluso en 1996, la resistencia de salida de la fuente recomendada por la norma era de 120 ohmios, y se llegó a afirmar que la impedancia de la fuente tenía muy poco efecto en el rendimiento.

Stereophile no se anduvo por las ramas con su opinión de esa norma y reclamación.

«Quien haya escrito eso debe vivir en un mundo de fantasía. Muchos de los auriculares disponibles actualmente… suelen mostrar una variación bastante amplia de la impedancia con la frecuencia».

La mayoría de los auriculares modernos están diseñados para atraer a un mercado lo más amplio posible, y eso significa que deben funcionar bien en los dispositivos móviles. La venta de cientos de millones de reproductores de música a pilas, como el omnipresente iPod y, más recientemente, los smartphones, ha hecho que los auriculares de baja impedancia (alrededor de 32 ohmios) sean la norma.

Modelos de auriculares con múltiples impedancias

Normalmente, un determinado modelo de auriculares sólo está disponible en una única impedancia. Beyerdynamic es una de las pocas (si acaso la única) empresa importante que produce varias versiones del mismo modelo, que sólo se diferencian por la impedancia: versiones de 32, 250 o 600 ohmios de los auriculares DT880 y DT990, y versiones de 32, 80 o 250 ohmios del DT770.

Comparación de los auriculares Beyerdynamic DT880 de InnerFidelity

Como puedes ver, las versiones no tienen el mismo rendimiento.

«Los gráficos anteriores muestran las respuestas de onda cuadrada y de impulso de los tres auriculares de impedancia DT880. Aquí puedes ver que el DT 880 de 32 ohmios suena notablemente más que los otros dos auriculares». – InnerFidelity

Steve Guttenburg de CNet explicó:

«La impedancia de un auricular viene determinada en gran medida por la bobina de voz del driver, y en los modelos de alta impedancia de Beyerdynamic el hilo de la bobina de voz es superfino, de sólo 0,018 mm, la mitad del grosor de un cabello humano. El Director de Producto Senior de Beyerdynamic, Gunter Weidemann, explicó…

Los hilos más finos tienen más bobinas (capas de hilo) en la bobina móvil que los auriculares Beyerdynamic de menor impedancia, que tienen bobinas móviles más gruesas y pesadas, más fáciles de fabricar. La menor masa móvil de las bobinas de voz de los auriculares de 250 y 600 ohmios es más ligera que la de los modelos de 32 ohmios, y la menor masa es parte de la razón por la que los auriculares de alta impedancia suenan mejor. El menor diámetro de los cables de la bobina móvil de 600 ohmios permite que los cables queden más ajustados, por lo que hay menos aire entre las bobinas, y eso hace que el campo electromagnético de la bobina móvil sea más fuerte. Todo ello reduce la distorsión de las versiones de alta impedancia en comparación con los auriculares de baja impedancia».

Beyerdynamic DT770 en versiones de 32, 80 y 250 ohmios.

Si se adaptan correctamente a un amplificador adecuado, es posible conseguir una mayor calidad de sonido con auriculares de alta impedancia, al menos con diseños específicos como los modelos Beyerdynamic mencionados anteriormente. Por favor, no tomes esto como que no existen auriculares de baja impedancia con un sonido excelente. Éste es sólo el enfoque de una empresa.

Sensibilidad de los auriculares

Sensibilidad (o eficiencia) es una medida del volumen de los auriculares con una potencia determinada.

La sensibilidad de los auriculares suele medirse a una frecuencia específica (1 kHz) con 1 mW de potencia. Los índices de sensibilidad suelen estar en el rango de 90-105 dB (con valores atípicos considerados como extremadamente sensibles o insensibles).

Al parecer, con niveles de volumen de escucha confortables de 60-80 dB, rara vez se necesitará 1 mW de potencia para conseguir una sonoridad más que adecuada. Pero los índices de sensibilidad no lo dicen todo. También hay que tener en cuenta la dinámica de la música y la potencia de nuestro amplificador. distorsión armónica total (THD).

Para la música clásica muy dinámica, se recomienda rango dinámico (la mayor a la menor intensidad de sonido que se puede reproducir) suele ser de 20 db. Un aumento de 20 db requiere que se suministre cien veces más potencia a los auriculares.

Con tanto rango dinámico, una sensibilidad nominal de 1 mW puede convertirse rápidamente en una necesidad de potencia de 100 mW para el amplificador. Los amplificadores también suelen producir más distorsión a medida que aumenta la potencia (aunque esto no es universal). En ese caso, un requisito de 100 mW con una distorsión baja puede dar lugar a un amplificador de más de 1 W (las especificaciones de potencia de los amplificadores se suelen dar con un 1% de THD).

Cómo afectan la sensibilidad y la impedancia al volumen

La sensibilidad y la impedancia están relacionadas, pero no tienen una relación causal. Hay que tener en cuenta ambas cuando se emparejan auriculares y fuentes.

Resulta tentador describir la impedancia como si fuera simplemente una resistencia y utilizar la Ley de Ohm (Tensión = Corriente * Resistencia) para ilustrarlo, pero la Ley de Ohm sólo es aplicable a la CC (corriente continua). Si la impedancia fuera igual que la resistencia, al comparar auriculares idénticos que sólo se diferencian en la impedancia, el auricular de mayor impedancia sería siempre más silencioso que el de menor impedancia (dada la misma tensión de la fuente). Sin embargo, esto no siempre es tan sencillo.

Es fácil entender que la sensibilidad y el volumen están directamente relacionados: en igualdad de condiciones, los auriculares más sensibles serán más ruidosos.

Control de volumen de los auriculares SONIFEX CM-HPX1 de Canford.
«La impedancia… es más compleja y se mide con una corriente alterna… Como la música es una señal alterna, no continua, la impedancia es la forma en que se clasifican los auriculares. La impedancia se compone de resistencia, capacitancia e inductancia. Pocos auriculares «parecen» resistencias perfectas: la mayoría tienen una inductancia significativa y al menos pequeñas cantidades de capacitancia. Son lo que se conoce como una carga reactiva y las matemáticas son considerablemente más complejas que la forma más básica de la Ley de Ohm». – NwAvGuy (un ingeniero anónimo que creó excelentes y controvertidos diseños de audio DIY, como el amplificador de auriculares O2).

Así que entender la impedancia no es tan sencillo como considerar la resistencia de la carga. La impedancia de salida de la fuente también es un factor importante. Carga de los transistores (o tubos) y polarización (corriente) también está relacionada. Los amplificadores tienden a suministrar más tensión a las cargas de mayor impedancia porque la impedancia de salida no es cero.

Con una fuente de alta impedancia de salida, las cargas de alta impedancia pueden proporcionar más volumen. Un amplificador puede ser incapaz de producir mucha potencia en una carga de baja impedancia si está limitado por la corriente, mientras que sería feliz produciendo mucha potencia en una carga de alta impedancia. Los diferentes diseños de amplificadores tienen especificaciones y capacidades únicas.

No es de extrañar que sea difícil imaginar cuáles serán los resultados cuando consideremos emparejar los auriculares con una fuente. Podemos hacer conjeturas basadas en las especificaciones, pero hasta que no lo pruebes, nunca podrás estar seguro.

Basta con saber que la impedancia de la fuente, la sensibilidad de los auriculares y la impedancia de los auriculares son factores que influyen en el volumen y el rendimiento del audio resultante.

Comparación de la sensibilidad y la impedancia de los auriculares

Para complicar aún más las cosas, hay poca consistencia en el diseño de los auriculares con respecto a la impedancia y la sensibilidad (incluso dentro de un mismo fabricante). Hay auriculares de baja impedancia que son muy ineficientes y viceversa. Modelos con baja sensibilidad y baja impedancia. Otros que son de baja sensibilidad, pero de alta impedancia. De alta sensibilidad y baja impedancia. etc.

En la siguiente tabla, en la que se enumeran diversos modelos de auriculares con distintas impedancias, es fácil ver muchas sensibilidades diferentes. Es bastante obvio que estos auriculares tienen requisitos de fuente diferentes.

Frecuencia e Impedancia

Obviamente, un driver de auriculares es capaz de reproducir una amplia gama de frecuencias. Un transductor perfecto se mantendría constante en toda la gama de frecuencias audibles. ¿Adivina qué? El driver típico de los auriculares dista mucho de ser perfecto.

Frecuencia de resonancia en los auriculares con conductor dinámico

La bobina de voz en los auriculares dinámicos está diseñada para controlar adecuadamente el conductor y garantizar un buen comportamiento en su frecuencia de resonancia. La frecuencia de resonancia es la frecuencia por la que un material vibra con mayor facilidad: piensa en los cantantes de ópera rompiendo el cristal con una nota sostenida.

La impedancia del conductor NO es lineal con la frecuencia en los auriculares dinámicos.

Recuerda que la mayoría de los fabricantes indican la impedancia a 1Khz en las especificaciones de los auriculares. Es probable que esta impedancia sea mucho más baja que la frecuencia de resonancia real de ese driver. Un gráfico de impedancia en frecuencia para el conductor ilustra una imagen mucho más precisa. Esta resistencia puede multiplicarse muchas veces en la frecuencia de resonancia.

Gráfico de impedancia y frecuencia del Sennheiser HD650 de Innerfidelity

Los auriculares con driver dinámico no tienen una respuesta de impedancia perfectamente plana en todas las frecuencias audibles. Sin embargo, algunos diseños son más planos que otros.

«Una queja muy común son los graves hinchados por las variaciones de impedancia en un auricular de baja impedancia, ya que un auricular de 32 ohmios puede ser de 100 ohmios en la resonancia….» – Preguntas frecuentes sobre el crack de la botella

Auriculares magnéticos planares

Los transductores magnéticos planares (también llamados isodinámicos, magneplanares u ortodinámicos), básicamente una amalgama de transductores electrostáticos y dinámicos, actúan de forma diferente a los típicos transductores dinámicos. Utilizan un patrón en forma de S para la bobina móvil (a diferencia de los bobinados circulares tradicionales) que tiende a producir una baja impedancia.

Sin embargo, al igual que los drivers dinámicos, no todos los auriculares magnéticos planares son iguales. Algunos son fáciles de manejar con baja impedancia y alta sensibilidad, como los HiFiMan HE 400 (22 ohmios – 98 dB). Por el contrario, el HifiMan HE-6 de la misma empresa es notoriamente ineficiente y difícil de manejar (50 ohmios – 83,5 dB).

La mayor desviación de los transductores dinámicos tradicionales está en la respuesta de impedancia. Los drivers magnéticos planares no tienen picos ni valles, y son muy planos en todas las frecuencias. Los auriculares magnéticos planares y los dinámicos de potencia similar suelen tener requisitos de amplificación muy diferentes.

«Amigable con el amplificador: Los circuitos que se encuentran en los diafragmas magnéticos planares presentan una carga casi puramente resistiva para los amplificadores, lo que facilita su accionamiento. La impedancia en toda la gama de frecuencias es completamente plana, frente a los altavoces dinámicos que pueden tener variaciones en los valores de impedancia en la gama de frecuencias.» – Audeze

Impedancia de la fuente y de la carga

La impedancia de carga de un par de auriculares desempeña un papel importante en el rendimiento de la distorsión de un amplificador. El diseñador optimiza el voltaje y la corriente de funcionamiento (o polarización) elegidos para los transistores o válvulas de los amplificadores para cargas de baja impedancia, cargas de alta impedancia o un compromiso de ambas.

El amplificador de auriculares Audio Technica AT-HA5050H con tomas de impedancia de salida de 120, 82, 33 y 0,1 de Audio Technica.

Conectar una carga de baja impedancia, cuando el amplificador está optimizado para una impedancia alta, no sólo reduce la potencia, sino que aumenta la distorsión. Algunos amplificadores tienen varias salidas o interruptores que les permiten adaptarse a varias cargas de impedancia y permanecer con una polarización óptima.

La relación entre la impedancia de salida y la impedancia de carga también cambia drásticamente en los picos de impedancia, es decir, en las frecuencias con mayor impedancia para un auricular concreto. Esto puede dar lugar a un mal control del conductor (amortiguación), y posiblemente a una distorsión audible en esas frecuencias.

«…la tensión suministrada a los auriculares también cambiará con la frecuencia. Cuanto mayor sea la impedancia de salida, mayores serán las desviaciones de la respuesta en frecuencia. Diferentes auriculares interactuarán de forma diferente, y normalmente imprevisible, con la fuente. A veces estas variaciones pueden ser grandes y claramente audibles». – NwAvGuy

Por ejemplo, muchos auriculares Sennheiser tienen un pico de frecuencia exagerado en torno a los 100 Hz. La línea HD6xx de Sennheiser puede requerir un alto voltaje (3-6V) en el pico, lo que hace que sea un mal emparejamiento para muchos dispositivos móviles de baja potencia, pero una combinación ideal para las características del amplificador de tubo OTL Bottlehead Crack (impedancia de salida de 120 Ohm y alto voltaje).

En general: Los auriculares de alta impedancia requieren fuentes de tensión más altas. Los auriculares de baja impedancia requieren fuentes de corriente más altas.

«Cuanto mayor sea la impedancia de salida, mayor será la caída de tensión con cargas de baja impedancia. Esta caída puede ser lo suficientemente grande como para impedir la conducción de auriculares de baja impedancia a niveles suficientemente altos. Un ejemplo del mundo real es el Behringer UCA202 con una impedancia de salida de 50 ohmios. Tiene problemas con algunos auriculares de 16 a 32 ohmios». – NwAvGuy

En general: Las fuentes de alta impedancia proporcionan alta tensión pero baja corriente.

La igualdad de impedancia entre la fuente y los auriculares es buena para las necesidades de energía portátil, pero no necesariamente para la calidad del sonido.

Igualar para obtener el mejor rendimiento

«Aunque no siempre aparece en las especificaciones de los amplificadores de auriculares, la resistencia de salida tiene un efecto no trivial en la respuesta en frecuenciay, por tanto, en el equilibrio tonal». – Stereophile

Aunque es muy poco probable que ocurra algo catastrófico o destructivo con los desajustes de impedancia de los auriculares y la fuente, la calidad del sonido puede verse afectada.

«Es manifiestamente inaceptable que un cliente seleccione un par de auriculares mediante una escucha cuidadosa en un comercio, para luego experimentar un equilibrio tonal muy diferente en casa debido a una impedancia de fuente distinta… para garantizar resultados consistentes, los auriculares y los amplificadores de auriculares deben considerarse como un paquete». – Stereophile

Llámalo emparejamiento, sinergia o simplemente BFF, la fuente y los auriculares deben complementarse. Como ya hemos comentado, el volumen y la calidad del sonido pueden verse muy afectados por la impedancia, y se necesita mucho más voltaje del amplificador para alimentar correctamente los auriculares de alta impedancia, algo que no es fácil o posible de conseguir con la mayoría de los dispositivos portátiles.

Problemas de alta impedancia de la fuente y baja impedancia de los auriculares

La combinación de una alta impedancia de salida de la fuente y una baja impedancia de los auriculares plantea verdaderos problemas. Aunque a menudo sólo se encuentra en los extremos de la amplificación a válvulas OTL, este escenario crea una mayor distorsión armónica y el ruido, una baja dampfactor de ingy reducción de los graves.

Por cada regla y explicación científica que puedas leer, es fácil encontrar experiencias subjetivas contrarias de usuarios que afirman tener un gran éxito y un rendimiento de audio impecable contra todo pronóstico. YMMV y lee todo con un grano de sal.

Distorsión

Típico auricular de estado sólido Los amplificadores de auriculares típicos de estado sólido suelen tener una impedancia de salida MUY baja (y una corriente alta). Por ello, funcionan bien con una gran variedad de impedancias de auriculares. Sin embargo, si se empareja un auricular cuya impedancia de carga sea inferior a la impedancia de la fuente del amplificador, lo más probable es que se produzca una distorsión audible en la reproducción.

Por eso no se recomiendan los auriculares de baja impedancia para los amplificadores de alta impedancia de salida, como los diseños de válvulas OTL, como el Bottlehead Crack o Darkvoice 336SE. Utiliza auriculares de muy alta impedancia (a partir de 200 ohmios) para este tipo de amplificador.

Nwavguy explicó que

«…los auriculares de mayor impedancia también necesitan menos corriente para funcionar y eso suele reducir la distorsión de múltiples maneras. Los hace más inmunes a las diferencias de impedancia de salida entre las fuentes y también menos sensibles a los cables largos y a compartir un hilo común en los cables de 3 hilos y en los conectores de 3 hilos (es decir, las clavijas y tomas de auriculares). Los amplificadores que conducen los auriculares casi siempre producen una distorsión menor en impedancias más altas… Los amplificadores de válvulas sin transformadores de salida (como el Bottlehead Crack), por ejemplo, tienen una distorsión mucho mayor en auriculares de baja impedancia».
Una ilustración de que las cargas más altas producen menor distorsión y ruido. En Texas Instruments.

Factor de amortiguación

El factor de amortiguación es la cantidad de control que un amplificador tiene sobre el conductor. A menudo se describe como la capacidad del amplificador para controlar el movimiento del transductor una vez que la señal se ha detenido. El factor de amortiguación es más evidente en la reproducción de las bajas frecuencias, donde una amortiguación baja puede causar graves flojos, retumbantes e indistintos, mientras que una amortiguación alta tiende a hacer que los graves suenen más ajustados y limpios, pero subjetivamente menos cálidos.

El factor de amortiguación se mide como la relación entre la impedancia del transductor y la impedancia del amplificador, y se expresa en el formato ‘2:1(donde el primer número es la impedancia de los auriculares y el segundo es la impedancia de salida de la fuente) o como un único número ‘2‘ (como en este caso para representar la impedancia del conductor).

Normalmente se considera óptimo un factor de amortiguación superior a 2,5:1 y más cercano a 8:1 (impedancia de los auriculares 2,5x a 8x mayor que la impedancia de la fuente).

El término ‘regla de los octavosse utiliza como guía aproximada. Divide la impedancia de los auriculares por 8, y esa será la impedancia máxima de salida de la fuente (auriculares de 32 ohmios / 8 = impedancia máxima de salida de la fuente de 4 ohmios). En la práctica, no es una regla tan estricta y a menudo se puede tener éxito con un rango mayor.

Este ideal se basa en la teoría de que, independientemente de lo grande que sea el pico de impedancia en la respuesta del controlador de los auriculares, un factor de amortiguación lo suficientemente alto impide que la respuesta de frecuencia varíe más de 1 dB (no suele ser audible).

«…si la impedancia de salida de un amplificador es significativamente mayor que un octavo de la impedancia del auricular, la respuesta de frecuencia y el sonido del auricular pueden cambiar. Esto da lugar a mayores desajustes y crea más variaciones respecto a la firma sonora por defecto del auricular. La forma en que un auricular responde a un amplificador con una impedancia de salida superior a un octavo de la del auricular puede ser totalmente errática: diferentes auriculares responderán de formas distintas, pero generalmente los resultados serán negativos». – RHA Audio

Desplazamiento de los graves

La atenuación de graves se refiere a la reproducción de la respuesta en frecuencia que disminuye audiblemente hacia las frecuencias más bajas.

En general, debes esperar que los graves se reduzcan utilizando auriculares con una impedancia inferior al doble de la impedancia de salida de la fuente.

Sin embargo, la respuesta de las frecuencias bajas cuando se combinan auriculares y amplificadores es un tema muy complicado. Acoplamiento entre el amplificador y los auriculares (condensadores, transformadores, etc.) y el reactancia inductiva por debajo de su frecuencia de resonancia también contribuyen a la atenuación de los graves.

Un factor de amortiguación bajo suele asociarse a un «florecimiento» o «boom» de los graves en torno a la frecuencia de resonancia de los auriculares. En la práctica, esto también da lugar a una caída percibida por debajo de la frecuencia de resonancia (y a una caída muy medible si el acoplamiento o la impedancia de salida del amplificador están mal adaptados a los auriculares).

Un gráfico sencillo que ilustra la rápida caída de los graves (disminución del volumen de salida) a medida que baja la frecuencia. De Sonido y Visión.
«Al aumentar la impedancia de salida la amortiguación eléctrica se reduce. El rendimiento de los graves de los auriculares, tal y como fueron diseñados por el fabricante[r], puede verse comprometido auditivamente si la amortiguación es insuficiente. Los graves pueden volverse más «retumbantes» y menos controlados. La respuesta transitoria empeora y el rendimiento de los graves profundos se ve comprometido (los auriculares se apagan antes en las frecuencias bajas)… casi siempre es menos preciso en comparación con el uso de una fuente de baja impedancia». – NwAvGuy
Amplificador de auriculares Sony TA-ZH1ES con salidas balanceadas y no balanceadas de Sony.

Impedancia de los amplificadores equilibrada y no equilibrada

Un típico desequilibrado (de un solo extremo) auriculares El amplificador de auriculares es lo que hemos tratado en este artículo. Su nombre proviene de la impedancia relativa a tierra de las dos conexiones de cada canal (caliente o positiva y tierra o negativa). Como la impedancia a tierra es diferente, lo llamamos desequilibrado.

A equilibrado Sin embargo, la salida tiene dos fases de la señal por canal. Cada fase tiene una impedancia igual respecto a tierra, de ahí el nombre de equilibrada. La ventaja de las conexiones equilibradas sobre las no equilibradas es el rechazo del ruido en modo común.

Como cualquier interferencia se imprime por igual en la impedancia de las dos fases, esa interferencia en modo común se anula. Los enfoques habituales para manejar las salidas balanceadas también pueden afectar a la calidad del audio, porque la impedancia de salida se duplica en la práctica.

«El factor de amortiguación se degradará en un factor de 2 porque ambos amplificadores contribuyen a la impedancia de la fuente del amplificador equilibrado (la impedancia de salida se duplica). La distorsión suele aumentar porque cada amplificador debe manejar la mitad de la impedancia que vería un amplificador no equilibrado». – Sistemas multimedia de referencia

«Amplificador equilibrado» es un término algo equivocado. Equilibrado y no equilibrado son tipos de interconexión entre dispositivos (como un amplificador y unos auriculares); estos términos no se refieren a arquitecturas de amplificadores específicas. Normalmente, cuando ves la frase «amplificador equilibrado» se refiere a un diferencial amplificador sin tierras compartidas y salidas balanceadas.

Una variedad de fuentes y amplificadores y sus impedancias de salida:

Conclusión

Dediquemos un momento a resumir lo que hemos discutido sobre la impedancia. Es un tema complicado, pero no tiene por qué ser confuso.

  • Hay dos tipos de impedancia (medida en ohmios): la impedancia de los auriculares y la impedancia de la fuente. La adaptación de la impedancia entre los auriculares y la fuente se realiza para garantizar una buena combinación de calidad de sonido y volumen suficiente. Una coincidencia significa ‘complementaria’, no ‘igual’.
  • Emparejar unos auriculares con una impedancia entre 2,5 y 8 veces superior a la de la fuente debería dar buenos resultados. Esta relación recomendada se conoce comúnmente como la «regla de los octavos» y contribuye al control adecuado del conductor (factor de amortiguación). Acoplar unos auriculares con una impedancia igual o inferior a la de la fuente probablemente dará lugar a una calidad de sonido imprevisible (pobre).
  • La sensibilidad también es un factor importante en los auriculares, y es una medida de la sonoridad a una determinada potencia de entrada (normalmente se indica en decibelios por 1 mW). Aunque la sensibilidad y la impedancia de los auriculares influyen en el volumen, no están relacionadas. Los auriculares varían mucho en cuanto a impedancia y sensibilidad, y ambas deben tenerse en cuenta a la hora de seleccionar un amplificador adecuado.
  • Los auriculares sensibles (más de 100 dB) y de baja impedancia (8-32 ohmios) normalmente se emparejan bien con una fuente portátil (como un teléfono) sin que un amplificador independiente les aporte grandes beneficios. Los auriculares menos sensibles (menos de 95 dB) y/o de impedancia media o alta (más de 50 ohmios) suelen beneficiarse de la calidad del sonido y del volumen con un amplificador más robusto que el que proporciona un teléfono (o dispositivo portátil).
  • Las clasificaciones de impedancia de los auriculares pueden ser engañosas porque los auriculares dinámicos varían su impedancia a diferentes frecuencias y no son planos en su respuesta (la clasificación es para una sola frecuencia). Los transductores dinámicos planares no sufren este problema y su impedancia es plana en todas las frecuencias.
  • Los auriculares de mayor impedancia requieren más tensión de fuente (algo que los dispositivos portátiles no saben hacer) y los de menor impedancia requieren más corriente de fuente (algo que los amplificadores de válvulas OTL no saben hacer).
  • Aunque algunos auriculares de alta impedancia se fabrican con un estándar elevado (como la utilización de cables de bobina móvil más finos) y pueden ser capaces de una menor distorsión, una mayor impedancia no equivale necesariamente a una mejor calidad de sonido.

NwAvGuy le dice a que «…una fuente «perfecta» tiene una impedancia de salida de cero ohmios. Esto significa que siempre dará la misma salida a cualquier carga». Como vivimos en el país del compromiso y no de la perfección, tenemos que tomar decisiones informadas al seleccionar un amplificador para nuestros auriculares.

Por suerte, hay casi una garantía de que alguien por ahí ha probado y escrito (o YouTubed) sobre sus experiencias con la combinación de auriculares y fuente que estás considerando.

Ahora ya sabes que debes ignorar o ser escéptico cuando oigas que «la impedancia no es importante» al considerar nuevos auriculares o amplificadores. En contra de algunas opiniones, no todo es cuestión de sensibilidad. Probablemente, esa gente nunca ha tenido en cuenta el impacto audible de la adaptación de la impedancia de la fuente y de los auriculares.

Personalmente, ocupo un nicho muy especializado del mundo de los auriculares. Tengo (y me encanta) un amplificador OTL Bottlehead Crack. Esto significa que mis opciones de auriculares son MUY limitadas a la hora de seleccionar un emparejamiento adecuado; hay muy pocas opciones de auriculares de más de 200 ohmios. Por suerte, suenan tan bien que estoy contento de vivir con la limitada selección.

Por supuesto, requiere que posea unos cuantos amplificadores de estado sólido (también) para todos esos otros auriculares de baja impedancia y baja sensibilidad a los que no me puedo resistir. ¡Los sacrificios que hay que hacer por una afición!

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Enamorada del fitness, una entusiasta de la tecnología y amante de los animales. Más de 15 años de experiencia en marketing digital y publicaciones online .

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