Cómo calcular la ganancia de un amplificador de audio

La ganancia de un amplificador mide el cambio en la fuerza de una señal AC desde la entrada a la salida. Ejemplo clásico: guitarra eléctrica y amplificador. Según Helmuth E. W. Lemme ("The Secrets of Electric Guitar Pickups"), una guitarra genera 100 mV a 1 V RMS. Un amplificador de 100 W RMS en 4 Ω puede aumentar esa señal 50 veces. La ganancia es la relación señal salida / señal entrada.

Materiales necesarios

• Calculadora científica
• Especificaciones eléctricas del amplificador
• Especificaciones eléctricas de la guitarra (o fuente)
• Osciloscopio

Instrucciones

1. Encuentra el voltaje de señal que genera la guitarra o fuente. Consulta specs o mide voltaje AC con sonda de osciloscopio en jack 1/4″. Puede ser pico, pico-pico o RMS.
2. Busca las especificaciones de salida del amplificador (en panel trasero, web del fabricante o manual). Necesitas vatios RMS e impedancia del altavoz (ej. 4 u 8 Ω). Ejemplo: "100 W RMS en carga de 4 Ω". Si ya viene en V RMS, usa ese valor y salta al paso 5.
3. Convierte la señal de entrada a V RMS. Si es pico-pico: divide entre 2 → pico, multiplica por 0,707 → RMS. Si es pico: multiplica por 0,707 → RMS.
4. Convierte la salida del amplificador a V RMS. Usa ley de Ohm para potencia: P = V²/R → V = √(P·R). Ejemplo: 100 W, 4 Ω → V = √400 = 20 V RMS.
5. Aplica fórmula de ganancia de voltaje: Av = Vout / Vin. Ejemplo: 20 / 0,354 = 56,5.
6. Interpreta: el amplificador aumenta la señal de entrada 0,354 V RMS 56,5 veces hasta 20 V RMS, operando a 100 W RMS promedio con altavoz de 4 Ω.