Voltaje RMS

Published On Dec-13-2017

Transcripción.

Probablemente hemos visto las siglas “RMS” en compresores, medidores de consolas y otros dispositivos que indican o modifican el nivel de una señal de audio. De ser el caso, es probable que también hayamos visto la nomenclatura “Peak”, “PK”, u otras similares. ¿Cuál es la diferencia entre ambos conceptos? ¿Cuál es la aplicación de cada uno?

RMS, o Root Mean Square por sus siglas en inglés, se refiere a un cálculo matemático realizado para expresar el nivel de una señal de audio. Consideremos una onda sinusoidal de 1Hz (Figura 9.42). En el ejemplo, la amplitud de la onda alcanza un voltio luego de 250 milisegundos; vuelve a 0 voltios a los 500 milisegundos; alcanza menos un voltio, pasados 750 milisegundos; y vuelve a 0 voltios luego de un segundo.

Figura 9.42: Gráfico de voltaje contra tiempo de una onda sinusoidal de 1Hz

Los valores que recién mencionamos son la amplitud instantánea de la onda en momentos específicos. A este tipo de medición se le conoce con el nombre de Peak, o pico. Muchos medidores encontrados en consolas de mezcla y DAW utilizan esta medición (Figura 9.43).

Figura 9.43: Medidores de pico

La ventaja de estos medidores radica en que muestran el nivel real de la señal en momentos distintos. De esta manera, nos permiten verificar que la señal nunca alcance los 0dB en un sistema digital, lo cual distorsionaría la señal.

La principal desventaja de los medidores de pico es que no se asemejan a la manera en que percibiremos el volumen de la onda. La capacidad de reacción del oído humano es relativamente lenta, pues analiza la onda en muestras periódicas de 100ms, aproximadamente. Por lo tanto, si la amplitud instantánea de la onda sube rápidamente y vuelve a bajar en menos de 100ms, no seremos capaces de percibir apropiadamente el cambio de amplitud (Figura 9.44). Por el contrario, únicamente escucharemos un leve incremento en la amplitud, el cual no corresponde a la magnitud real del cambio.

Figura 9.44: Cambio de amplitud en menos de 100ms

Es aquí donde entra en juego la medición RMS. Si deseamos que el medidor de nivel de la señal nos dé una idea más cercana al volumen que realmente será percibido, es necesario medir el valor RMS, no el valor Peak.

El voltaje RMS se obtiene al sumar el cuadrado de múltiples valores de amplitud instantánea, distribuidos uniformemente a lo largo del tiempo (Figura 9.45). Se divide el resultado de esta suma entre el número de valores empleados en el cálculo, y finalmente se saca la raíz cuadrada del cociente de la división anterior.

Figura 9.45: Fórmula del RMS

El resultado es un valor similar al promedio de las amplitudes instantáneas de la onda. Cuando se trate de una onda sinusoidal, el valor RMS será siempre el producto de 0.707 veces el valor Peak (Figura 9.46).

Figura 9.46: RMS de una onda sinusoidal

Cuando se trabaja con ondas complejas, es decir compuestas por múltiples armónicos, el valor RMS no puede ser calculado teóricamente. Por el contrario, sólo puede ser determinado por métodos experimentales, utilizando medidores especiales.

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