El oído humano tiene una respuesta logarítmica al nivel de presión sonora, o sea, sigue una ley logarítmica. Por tanto, para que un control de volumen tenga una respuesta uniforme en el nivel sonoro que nosotros percibimos, deberá seguir dicha ley logarítmica, que es lo que se conoce como potenciómetro logarítmico, y precisamente esta es la causa de todos los problemas.

Hacer un potenciómetro lineal no es difícil, se trata de hacer una pista resistiva con un grosor uniforme de modo que se obtenga una resistencia igualmente uniforme a lo largo de la misma o sea, que la variación de la resistencia varíe de forma lineal. Para fabricar un pote logarítmico, el grosor de la pista resistiva debería ser variable para seguir la ley logarítmica, lo cual es extremadamente difícil lograr con una tolerancia razonable, por lo que se recurre a una emulación de la ley logarítmica mediante la unión de diferentes tramos de pista resistiva que son lineales pero de diferente resistencia (pendiente), de modo que el conjunto reproduce una curva que se asemeja a una función logarítmica. En muchas ocasiones se emplean dos tramos lineales para emular uno logarítmico, por lo que la exactitud no es precisamente buena.

El problema se agrava cuando además queremos variar el volumen de dos canales (L y R) al mismo tiempo, de modo que la variación de volumen, idealmente, debiera ser igual para ambos canales y así poder mantener el balance estereofónico.
Es fácil imaginar que si es difícil conseguir un pote con una tolerancia razonable, más difícil todavía es que esa tolerancia se mantenga entre ambos canales. La diferencia de volumen entre canales se conoce como "tracking" y se da en dB. Los mejores potes para audio dan un tracking de +/- 3dB. Es decir, podemos tener una diferencia de nivel sonoro entre canales L y R de unos 3 dB, y cuya consecuencia es un empeoramiento de la imagen estéreo.

Para soslayar en gran parte los defectos de los potenciómetros, se recurre a los atenuadores discretos o de pasos, que consisten en mandos rotatorios (conmutadores) de un número suficiente de posiciones, normalmente 24, de manera que se consigue un tracking entre canales de 0,1dB en el más desfavorable de los casos. El tracking depende de la tolerancia de las resistencias utilizadas.


Los atenuadores más populares

Hay tres tipos de atenuadores más extendidos.

  1. Atenuador serie
  2. Atenuador paralelo o en derivación
  3. Atenuador en escalera (ladder)
Atenuador serie

atenuador serie

El atenuador en serie (stepped series attenuator) es el más extendido de todos. Se suelen hacer de 24 posiciones y 60dB de atenuación en la segunda posición. La primera posición está siempre soldada a tierra, que es atenuación infinita.

En el ejemplo se ha puesto un atenuador de 5 pasos y 30dB de atenuación. Cada paso en este ejemplo es de 10 dB, aunque puede ser cualquiera que queramos, normalmente en un atenuador de 24 pasos se emplean pasos de 1 ó 2 decibelios.



Atenuador en derivación

atenuador en derivacion

El atenuador en derivación de la figura (stepped shunt attenuator) tiene una resistencia de entrada que no es constante, y la resistencia en serie (Rm) debe elegirse para que sea igual a la máxima resistencia de salida del atenuador. Cuando el atenuador se pone en su posición de máxima atenuación, la resistencia de entrada es igual a Rm.


Atenuador en escalera

Este sistema necesita dos conmutadores, uno para la entrada y otro para la salida del atenuador, unidos por un eje solidario para la sincronización. Son los Ladder steppeds, o atenuadores en escalera, y están considerados como los mejores, ya que reducen el número de soldaduras en el camino de la señal de forma dramática, pero el coste de su implementación los hacen prohibitivos.

atenuador en escalera
Podéis bajaros unos programillas para el cálculo de los atenuadores aquí. Son unos viejos programillas en Basic que tenía hechos hace tiempo y he compilado recientemente, pero funcionan. (Elegir la opción "Guardar")

Como contrapartida a los atenuadores pasivos, existen los atenuadores activos, que actualmente se suelen implementar con chips digitales, y cuya calidad van mejorando día a día.

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