Alta fidelidad

Los altavoces de alta definición son un componente clave de la reproducción de audio de calidad.

Alta fidelidad (a menudo abreviado como Hi-Fi o HiFi) es la reproducción de sonido de alta calidad. Es popular entre los audiófilos y los entusiastas del audio doméstico. Idealmente, el equipo de alta fidelidad tiene un ruido y una distorsión inaudibles, y una respuesta de frecuencia plana (neutral, sin color) dentro del rango auditivo humano.

La alta fidelidad contrasta con el sonido de menor calidad que producen los equipos de audio económicos, la radio AM o la calidad inferior de reproducción del sonido que se puede escuchar en las grabaciones realizadas hasta finales de la década de 1940. En la música lo-fi, tales defectos son en sí mismos aspectos de la música.

Historia

Bell Laboratories comenzó a experimentar con una variedad de técnicas de grabación a principios de la década de 1930. Las actuaciones de Leopold Stokowski y la Orquesta de Filadelfia se grabaron en 1931 y 1932 utilizando líneas telefónicas entre la Academia de Música de Filadelfia y los laboratorios Bell en Nueva Jersey. Algunas grabaciones multipista se realizaron en película de sonido óptico, lo que condujo a nuevos avances utilizados principalmente por MGM (ya en 1937) y Twentieth Century Fox Film Corporation (ya en 1941). RCA Victor comenzó a grabar actuaciones de varias orquestas usando sonido óptico alrededor de 1941, lo que dio como resultado maestros de mayor fidelidad para discos de 78 rpm. Durante la década de 1930, Avery Fisher, un violinista aficionado, comenzó a experimentar con el diseño de audio y la acústica. Quería hacer una radio que sonara como si estuviera escuchando una orquesta en vivo, que lograra una alta fidelidad al sonido original. Después de la Segunda Guerra Mundial, Harry F. Olson realizó un experimento mediante el cual los sujetos de prueba escucharon una orquesta en vivo a través de un filtro acústico variable oculto. Los resultados demostraron que los oyentes preferían la reproducción de alta fidelidad, una vez que se eliminaron el ruido y la distorsión que presentaban los primeros equipos de sonido.

A partir de 1948, varias innovaciones crearon las condiciones que hicieron posible importantes mejoras en la calidad del audio doméstico:

• Reel-to-reel grabaciones de audio, basadas en la tecnología tomada de Alemania después de WWII, ayudaron a artistas musicales como Bing Crosby a hacer y distribuir grabaciones con mejor fidelidad.
• El advenimiento de 331⁄3 rpm Long Play (LP) microgroove vinyl record, con menor ruido de superficie y curvas de igualación especificadas cuantitativamente, así como sistemas de reducción de ruido y rango dinámico. Aficionados de música clásica, que eran líderes de opinión en el mercado de audio, adoptaron rápidamente LPs porque, a diferencia de los discos más antiguos, la mayoría de las obras clásicas encajarían en un solo LP.
• Radio FM, con ancho de banda de audio más amplio y menos susceptibilidad para señalar interferencia y desvanecimiento que la radio AM.
• Mejores diseños amplificadores, con más atención a la respuesta de frecuencias y mayor capacidad de salida de potencia, reproduciendo audio sin distorsión perceptible.
• Nuevos diseños de altavoces, incluyendo suspensión acústica, desarrollados por Edgar Villchur y Henry Kloss con respuesta de baja frecuencia mejorada.

En la década de 1950, los fabricantes de audio emplearon la frase alta fidelidad como término de marketing para describir discos y equipos destinados a proporcionar una reproducción de sonido fiel. Mientras que algunos consumidores simplemente interpretaron la alta fidelidad como un equipo sofisticado y costoso, muchos encontraron que la diferencia en la calidad en comparación con las radios AM estándar de entonces y los discos de 78 rpm eran fácilmente evidentes y compraron fonógrafos de alta fidelidad y LP de 33⅓. como RCA's New Orthophonics y London's FFRR (Full Frequency Range Recording, un sistema Decca del Reino Unido). Los audiófilos prestaron atención a las características técnicas y compraron componentes individuales, como tocadiscos, sintonizadores de radio, preamplificadores, amplificadores de potencia y altavoces por separado. Algunos entusiastas incluso montaron sus propios sistemas de altavoces. En la década de 1950, hi-fi se convirtió en un término genérico para los equipos de sonido domésticos, desplazando hasta cierto punto al fonógrafo y al tocadiscos.

A fines de la década de 1950 y principios de la de 1960, el desarrollo de equipos estereofónicos y grabaciones condujo a la próxima ola de mejoras de audio para el hogar y, en el lenguaje común, estéreo desplazó a hi-fi. Los discos ahora se reproducían en un estéreo. En el mundo del audiófilo, sin embargo, el concepto de alta fidelidad continuó refiriéndose al objetivo de una reproducción de sonido de alta precisión ya los recursos tecnológicos disponibles para acercarse a ese objetivo. Este período se considera la "edad de oro de la alta fidelidad", cuando los fabricantes de equipos de tubos de vacío de la época produjeron muchos modelos considerados atractivos por los audiófilos modernos, y justo antes de que se introdujeran los equipos de estado sólido (transistorizados) en el mercado. mercado, reemplazando posteriormente el equipo de tubo como la tecnología principal.

En la década de 1960, la FTC, con la ayuda de los fabricantes de audio, ideó una definición para identificar equipos de alta fidelidad para que los fabricantes pudieran indicar claramente si cumplen con los requisitos y reducir los anuncios engañosos.

El transistor de efecto de campo semiconductor de óxido de metal (MOSFET) fue adaptado a un MOSFET de potencia para audio por Jun-ichi Nishizawa en la Universidad de Tohoku en 1974. Los MOSFET de potencia pronto fueron fabricados por Yamaha para sus amplificadores de audio de alta fidelidad. JVC, Pioneer Corporation, Sony y Toshiba también comenzaron a fabricar amplificadores con MOSFET de potencia en 1974. En 1977, Hitachi presentó el LDMOS (MOS de difusión lateral), un tipo de MOSFET de potencia. Hitachi fue el único fabricante de LDMOS entre 1977 y 1983, tiempo durante el cual se utilizó LDMOS en amplificadores de potencia de audio de fabricantes como HH Electronics (serie V) y Ashly Audio, y se utilizó para sistemas de megafonía y música. Los amplificadores de clase D tuvieron éxito a mediados de la década de 1980 cuando se pusieron a disposición MOSFET de conmutación rápida y bajo costo. Muchos amplificadores de transistores usan dispositivos MOSFET en sus secciones de potencia, porque su curva de distorsión es más parecida a un tubo.

Un tipo popular de sistema para reproducir música que comenzó en la década de 1970 fue el centro de música integrado, que combinaba un tocadiscos de fonógrafo, un sintonizador de radio AM-FM, un reproductor de cintas, un preamplificador y un amplificador de potencia en un solo paquete, que a menudo se vendía con su propio altavoces separados, desmontables o integrados. Estos sistemas publicitaban su simplicidad. El consumidor no tenía que seleccionar y ensamblar componentes individuales ni estar familiarizado con las clasificaciones de impedancia y potencia. Los puristas generalmente evitan referirse a estos sistemas como de alta fidelidad, aunque algunos son capaces de reproducir sonido de muy buena calidad.

Los audiófilos de las décadas de 1970 y 1980 preferían comprar cada componente por separado. De esa forma, podían elegir modelos de cada componente con las especificaciones que deseaban. En la década de 1980, aparecieron varias revistas para audiófilos que ofrecían reseñas de componentes y artículos sobre cómo elegir y probar altavoces, amplificadores y otros componentes.

Pruebas de escucha

Las pruebas de escucha son utilizadas por fabricantes de equipos de alta fidelidad, revistas para audiófilos e investigadores y científicos de ingeniería de audio. Si una prueba de escucha se realiza de tal manera que el oyente que está evaluando la calidad del sonido de un componente o una grabación puede ver los componentes que se están utilizando para la prueba (por ejemplo, la misma pieza musical escuchada a través de un amplificador de potencia de válvulas y un amplificador de estado sólido), entonces es posible que los prejuicios preexistentes del oyente a favor o en contra de ciertos componentes o marcas puedan afectar su juicio. Para responder a este problema, los investigadores comenzaron a utilizar pruebas ciegas, en las que los oyentes no pueden ver los componentes que se prueban. Una variante comúnmente utilizada de esta prueba es la prueba ABX. A un sujeto se le presentan dos muestras conocidas (muestra A, la referencia, y muestra B, una alternativa), y una muestra desconocida X, para tres muestras en total. X se selecciona aleatoriamente entre A y B, y el sujeto identifica X como A o B. Aunque no hay forma de probar que una determinada metodología es transparente, una prueba doble ciego realizada correctamente puede probar que un método no es transparente.

Las pruebas ciegas se utilizan a veces como parte de los intentos de determinar si ciertos componentes de audio (como cables exóticos y caros) tienen algún efecto subjetivamente perceptible en la calidad del sonido. Algunas revistas para audiófilos como Stereophile y The Absolute Sound no aceptan los datos obtenidos de estas pruebas a ciegas en sus evaluaciones de equipos de audio. John Atkinson, actual editor de Stereophile, afirmó que una vez compró un amplificador de estado sólido, el Quad 405, en 1978 después de ver los resultados de las pruebas a ciegas, pero se dio cuenta meses después de que "la magia se ha ido" hasta que lo reemplazó con un amplificador de válvulas. Robert Harley de The Absolute Sound escribió, en 2008, que: "... las pruebas de escucha ciega distorsionan fundamentalmente el proceso de escucha y no sirven para determinar la audibilidad de un determinado fenómeno".;

Doug Schneider, editor de la red en línea Soundstage, refutó esta posición con dos editoriales en 2009. Afirmó: "Las pruebas a ciegas están en el centro de las décadas' valiosa investigación sobre el diseño de altavoces realizada en el Consejo Nacional de Investigación (NRC) de Canadá. Los investigadores del NRC sabían que para que su resultado fuera creíble dentro de la comunidad científica y tuviera los resultados más significativos, tenían que eliminar el sesgo, y las pruebas a ciegas eran la única forma de hacerlo." Muchas empresas canadienses, como Axiom, Energy, Mirage, Paradigm, PSB y Revel, utilizan ampliamente las pruebas a ciegas en el diseño de sus altavoces. El profesional de audio Dr. Sean Olive de Harman International comparte esta opinión.

Apariencia de realismo

El sonido estereofónico brindó una solución parcial al problema de crear la ilusión de intérpretes orquestales en vivo mediante la creación de un canal central fantasma cuando el oyente se sienta exactamente en el medio de los dos altavoces frontales. Sin embargo, cuando el oyente se desplaza hacia un lado, este canal fantasma desaparece o se reduce considerablemente. En la década de 1970 se intentó proporcionar la reproducción de la reverberación a través del sonido cuadrafónico. Los consumidores no querían pagar los costos adicionales y el espacio requerido para las mejoras marginales en el realismo. Sin embargo, con el aumento de la popularidad del cine en casa, los sistemas de reproducción multicanal se hicieron populares y muchos consumidores estaban dispuestos a tolerar los seis a ocho canales necesarios en un cine en casa.

Además del realismo espacial, la reproducción de música debe estar subjetivamente libre de ruidos, como silbidos o zumbidos, para lograr el realismo. El disco compacto (CD) proporciona alrededor de 90 decibelios de rango dinámico, lo que supera el rango dinámico de 80 dB de la música que normalmente se percibe en una sala de conciertos. El equipo de audio debe poder reproducir frecuencias lo suficientemente altas y bajas para ser realista. El rango de audición humana, para personas jóvenes sanas, es de 20 Hz a 20 000 Hz. La mayoría de los adultos no pueden oír más de 15 000 Hz. Los CD son capaces de reproducir frecuencias tan bajas como 0 Hz y tan altas como 22 050 Hz, lo que los hace adecuados para reproducir el rango de frecuencia que la mayoría de los humanos pueden escuchar. El equipo tampoco debe proporcionar distorsión perceptible de la señal o énfasis o desacentuación de cualquier frecuencia en este rango de frecuencia.

Modularidad

Componentes modulares hechos por Samsung y Harman Kardon

Un hifi "midi" de Sony desde finales de los años 80. A pesar de su apariencia imitando componentes separados, esta es una unidad todo-en-uno con un reproductor de discos, cubiertas dobles, un sintonizador digital y un amplificador. Otros sistemas de midi que integran un reproductor de CD también eran cada vez más comunes en este punto.