Potencia de salida del amplificador y capacidad de potencia del parlante

Este es uno de los temas que más consultas he recibido durante todo el tiempo que trabajo en audio. Cómo aprovechar al máximo el conocimiento de las características técnicas de los amplificadores y los parlantes, y cómo se puede hacer más potente un sistema sonoro. En este artículo comentaré sobre algunos factores que son importantes conocer, para que la potencia de salida del amplificador y la capacidad de potencia de los parlantes resulte en un nivel mayor.
Comenzaré mencionando las especificaciones técnicas que se muestran en los manuales de los amplificadores de potencia:
 Sensibilidad de entrada (Input level)
 Tensión de saturación de entrada (Maximun input level)
 Impedancia de entrada y salida (Input/Output Impedance)
 Factor de amortiguamiento (Damping factor)
 Potencia de salida (Power output)
 Respuesta en frecuencia (Frecuency response)
 Distorsión armónica (Harmonic distortion)
 Distorsión de Intermodulación (Intermodulation distortion)
 Relación señal a ruido (Signal-to-noise ratio)
 Ruido Equivalente de entrada (Equivalent input noise)
 Margen dinámico (Dynamic range)
 Diafonía (Crosstalk)


Fijémonos en la Potencia de salida, esto depende de cuatro factores:

I. Tiempo de duración de la Señal:
La potencia de salida del amplificador será mayor, si la duración de la señal de entrada es de 1ms en lugar de 1 hora, obviamente, una señal musical dura más que 1 ms.
II. El Rango de Frecuencias reproducido:
La potencia de salida del amplificador será mayor, si la señal de entrada solamente comprende 1KHz en lugar de un Ruido Rosa o una Señal Musical.
III. El valor de la Impedancia de entrada de la carga (Zin del Altavoz)
La potencia de salida del amplificador será mayor, si el valor de la impedancia de entrada de la carga es de 1Ω en lugar de 8Ω; sólo debemos considerar que mientras más baja sea la impedancia de carga, el esfuerzo para el amplificador aumenta y la capacidad de controlar el desplazamiento del altavoz por parte del amplificador disminuye, por lo tanto, la probabilidad de fallas mecánicas y eléctricas aumenta.
IV. El porcentaje de Distorsión Armónica (%THD – Total Harmonic Distortion):
La potencia de salida del amplificador será mayor, si el nivel de distorsión armónica aceptado es de 1% en lugar de 0.1%, y se debe considerar que el nivel de distorsión es audible desde aproximadamente 1%.

Para estandarizar la manera de realizar la medición de la potencia de salida de los amplificadores, un organismo norteamericano llamado Federal Trade Comission (FTC), estableció que los amplificadores deberán medirse utilizando una señal de entrada de 20Hz hasta 20KHz, por un período de tiempo prolongado o continuo, y con una distorsión menor al 1%. Por ejemplo, tomando las especificaciones técnicas del amplificador Suntec EXP1500:

Según el gráfico 01, nótese la impedancia de entrada del parlante (carga) de 8Ω, la potencia de salida es mayor cuando se reproduce sólo 1KHz (290 W) en lugar de 20Hz – 20KHz (260 W), esto cumple con lo mencionado en el punto II.

Ahora, en el gráfico 02, podemos ver que la potencia de salida es mayor (400 W) a 4Ω que a 8Ω, con la misma respuesta de frecuencia y el %THD, esto cumple con lo mencionado en el punto III.

Podemos ver en el gráfico 03, que la mayor potencia de salida lo obtenemos a 2Ω (720 W) reproduciendo un tono puro de 1KHz a un %THD de 0.1%.
En cuanto a la capacidad de potencia de un parlante, podemos mencionar que existen tres tipos dependiendo de la forma de medición de la capacidad térmica:
a) Continuo/Long Term/RMS:
 Prueba de señal mayor a 1 hora.  Proporciona la capacidad de potencia más baja.  Usa Ruido Rosa como señal de prueba.
b) Program/Musical:
 Señal de prueba con características musicales.  Tiempo de prueba aproximado a 1 minuto.  El valor de la potencia es 3dB mayor (el doble) del Continuo/RMS.
c) Peak/Short Term:
 Corresponde al nivel máximo de una señal musical, con una duración instantánea inferior a 1 segundo (1/10 s)  Proporciona el valor de capacidad de potencia más alto, 6dB más que el Continuo/RMS, o el doble del Program/Musical.
Veamos a continuación un ejemplo con las especificaciones técnicas del Parlante Titan 8 de Wharfedale Pro:

Debemos considerar que la potencia de salida del amplificador debe ser 50% más que la capacidad de potencia de un parlante (1.5 más). Realizaré el cálculo con el amplificador de potencia y el parlante mencionados anteriormente.
Cálculo:
150 watts Continous/RMS multiplicado por 1.5, da como resultado 225 watts, no olvidar la impedancia del parlante de 8Ω. Revisando la potencia de salida del Suntec EXP1500 a 8Ω, es 260 watts.
En conclusión, la potencia del amplificador y la capacidad de potencia están dentro de lo recomendado y listos para funcionar adecuadamente.