Cables Y RCA: ¿amigo o enemigo? La verdad sobre división de señal

Si pasas tiempo leyendo discusiones de audio para coche en Facebook o foros, habrás visto comentarios sobre supuestos inconvenientes de usar cables Y RCA. Parece haber mucho malentendido sobre cómo funcionan señales de preamplificador, y esta desinformación lleva a comentarios no siempre precisos. Tomemos (más de) unos minutos para aclarar.

Entendiendo señales de audio de nivel preamplificador

La señal de audio que conecta tu unidad fuente a tu amplificador es muy débil y pequeña. El voltaje rara vez supera el 10% de la capacidad máxima de tu unidad fuente por varias razones. Primero, el nivel es directamente proporcional a la salida del sistema. Volumen bajo = señal baja amplitud.

Segundo factor que contribuye a amplitud microscópica: Factor de Cresta (Crest Factor). Definición formal: ratio entre amplitud pico y valor RMS de forma de onda. Para onda seno pura, sería 1,414. Para música, el Crest Factor es mucho mayor.

Analizamos unas canciones para números relacionables. "Run" de Foo Fighters: amplitud max +0,15 dB, RMS -12,7 dB en pista entera. Simplifiquemos: 13 dB, ratio ~20:1. "Heathens" de Twenty One Pilots: Crest Factor 10,5 dB, ~11,25:1.

Si pensamos en voltaje máximo posible en señal preamp como 4 voltios, voltaje promedio para pistas arriba sería 200 mV y 355 mV respectivamente. El pico de 4 V solo ocurre a volumen máximo. No lo olvides.

Scotty, ¡no tenemos potencia!

Otra característica: nuestra señal preamp contiene casi nada de flujo de corriente. Como en cualquier circuito, corriente = voltaje / resistencia. Impedancia de salida de la mayoría de unidades principales: 300-500 ohmios. Impedancia de entrada de la mayoría de amplificadores: ~10.000 ohmios.

Usando 4V máx y 10.500 ohmios, corriente máxima = 0,381 mA. Con amplitud promedio ~275 mV, corriente promedio = 0,0275 mA. Es nada.

¿Qué hace un cable Y RCA?

Un cable Y RCA permite conectar una salida RCA a dos entradas RCA. Aplicaciones típicas: salida subwoofer única en unidad fuente/procesador y necesidad de alimentar par de entradas en amplificador de sub. Otra: unidad fuente con solo L/R RCA único; quieres usar amplificador 4 canales sin switch 2/4 entradas.

No creas el bombo

El mayor mito sobre cables Y es que reducen dramáticamente la señal a cada entrada. Para probar por qué no es cierto, entendamos cómo funciona un divisor de voltaje. Sí, toca física y mates.

En situación ideal, con fuente de señal y carga única, todo el voltaje desarrollado por la fuente aparece en la carga.

Si tenemos múltiples cargas, el voltaje de la fuente se divide entre ellas cuando están en serie. En imagen, dos cargas en serie con fuente única.

Si resistencia de ambas cargas es igual, voltaje se divide igual. Medio voltaje en cada una. Con 4V preamp, veríamos 2V en cada carga. Pero, ¿qué pasa si resistencias no son iguales? Hay que hacer mates para determinar voltaje en cada una.

Etiquetemos cargas. Izquierda = Rs (resistencia fuente). Usaremos 500 ohmios. Derecha = Ra1 (entrada amplificador) = 10.000 ohmios.

Tenemos 4V de la fuente y resistencia total 10.500 ohmios. Corriente = 0,381 mA (Ley Ohm). Caída en Rs (500 ohmios x 0,381 mA) = 190,5 mV. Resto 3,81V en Ra1.

Conectemos otro amplificador en paralelo con el primero. Efecto = cable Y. Segundo = Ra2.

Mates de nuevo. Resistencia total ahora 5.500 ohmios, corriente = 0,727 mA. Caída en Rs = 0,364V. Cada amplificador ve 3,636V. ¿Diferencia notable, no?

La escala decibelio lo cambia todo

Entre los dos ejemplos, caída de voltaje en amplificadores = 4,772%. ¿Significa música ~5% más baja? No. Ratio voltaje/volumen usa escala decibelio. Caída 4,772% = -0,405 dB menos salida.

Antes de preocuparte, arreglas subiendo ganancia del amplificador esa cantidad.

Peor caso matemático

Este era peor caso. ¿Y si unidad fuente tiene impedancia salida menor? Algunas tienen 300 ohmios. Con misma entrada 10.000 ohmios, cambio usando cable Y = -0,2493 dB. Si tienes line driver premium, impedancia salida puede ser 50 ohmios. Pérdida = -0,0431 dB.

¿Qué aprendimos? Si necesitas conectar muchos amplificadores a una fuente, elige fuente con impedancia salida baja.

Cables Y RCA como solución no son malos

Si tu sistema requiere cables Y para distribuir señal a múltiples amplificadores, adelante. Una vez tu instalador ajuste controles de sensibilidad, nunca, nunca sabrás que están ahí.

Si tienes dudas sobre diseño de tu sistema de audio o cómo lo cableará tu instalador, habla con el vendedor y tu minorista especialista local; estarán encantados de explicarte.