¿Qué es un aislador de bucle de tierra y cómo funciona?

Los problemas de zumbido o bucle de tierra en su sistema de audio amplificado son increíblemente molestos. Afortunadamente, un aislador de bucle de tierra puede ayudar en muchos casos.

En este artículo, te explicaré lo que necesitas saber:

  • Qué es exactamente un aislador de bucle de tierra y cómo funciona.
  • Por qué son necesarios a veces y los conceptos básicos del ruido en un sistema de audio.
  • Cómo pueden afectar la calidad del sonido.
  • Consejos sobre qué buscar al comprar uno.

Este artículo forma parte de la página principal de accesorios para instalación de audio.

¿Qué es un aislador de bucle de tierra?

Un aislador de bucle de tierra de audio es un tipo de filtro de ruido que se utiliza para evitar que se amplifique el ruido eléctrico o el zumbido que captan los cables de señal de audio a lo largo de la ruta del conductor de tierra. Funcionan con señales de audio de nivel de línea a través de conectores RCA o de 3,5 mm entre un estéreo, un receptor de AV o las salidas de audio RCA de la unidad principal del automóvil y un amplificador que comparten una conexión a tierra común para la alimentación.

El ruido de bucle de tierra y el zumbido también afectan a los sistemas de video, aunque en ese caso, el ruido suele aparecer como una distorsión en la señal de video.

Cada vez que se conectan varios dispositivos de audio con cables, existe la posibilidad de que se produzcan bucles de tierra.

¿Cómo funciona un aislador de bucle de tierra?

El ruido o zumbido de bucle de tierra es un problema común en muchos sistemas amplificados de estéreo doméstico, auditorio, cine o estéreo de automóvil debido a que tienen múltiples rutas con diferentes potenciales de tierra. Cuando se utilizan cables de señal de audio, como cables estéreo con enchufes RCA, entre una fuente de audio y un amplificador, las corrientes pequeñas pueden crear potenciales de voltaje que pueden captarse como ruido.

Los diferentes puntos de conexión a tierra tienen diferente resistencia, lo que puede significar que la corriente de retorno que fluye a través de ellos puede generar una pequeña señal eléctrica que se introduce en los dispositivos de audio que se utilizan.

El tipo de ruido varía según el equipo y el sistema en uso:

  • Los sistemas de audio del automóvil a menudo tienen un «chirrido del alternador», un sonido agudo que varía con la velocidad del motor mientras está en funcionamiento.
  • Los equipos de audio en sistemas estéreo domésticos, iglesias, teatros y sistemas similares pueden tener un «zumbido» de 60 Hz o 50 Hz producido por la fuente de alimentación de corriente alterna (CA). La alimentación de CA alterna la polaridad del voltaje 50 o 60 veces por segundo, según el lugar donde viva.

También pueden existir otros, pero estos dos son los más comunes. Se ha formado un bucle que permite que estas señales de ruido sean recogidas y transportadas por el conductor de señales y/o el conductor de protección de tierra de uno o más cables.

Un aislador elimina el ruido del bucle de tierra aislando físicamente los conductores del cable de señal de la ruta de tierra, desconectando los diferentes puntos potenciales de tierra y evitando que el ruido se transmita al lado de la señal de un amplificador para que se escuche en los altavoces. La mayoría son fáciles de usar conectando los conectores RCA en línea con los cables RCA y luego al amplificador.

¿Qué hay dentro de un aislador de bucle de tierra?

La mayoría usa un diseño simple de dos transformadores electromagnéticos que llevan la señal de entrada al lado de salida mientras rompen la conexión a tierra. La señal de entrada se duplica en el lado de salida a través de campos magnéticos creados por los muchos devanados de alambre de cobre envueltos alrededor de un núcleo de metal.

Estos devanados inducen una señal idéntica en un devanado similar del otro lado, duplicando la señal de entrada sin conexión eléctrica.

¿Los aisladores de ruido de bucle de tierra siempre funcionan?

Desafortunadamente, no siempre se garantiza que resuelvan sus problemas de ruido de fondo. Sus resultados pueden variar. El ruido del bucle de tierra puede ser un problema extremadamente desafiante y frustrante de resolver.

Sin embargo, en mi experiencia, la mayoría de las veces, pueden eliminar o reducir significativamente el ruido del motor o el zumbido del aire acondicionado. Si un sistema de audio tiene una gran cantidad de puntos de conexión a tierra o puntos de conexión a tierra metálicos, es posible que no ayuden. Esos tienen una dificultad de problema de bucle de tierra superior a la media.

Tenga en cuenta que el ruido de silbido del alternador (chirrido del motor) tiende a estar formado por frecuencias en la región de rango medio del rango de audio de 20 a 20 kilohercios. El zumbido de 60 Hz o 50 Hz es una frecuencia de tono muy baja en la región de graves. Por lo tanto, suena como un tono profundo.

Cubriré algunos consejos adicionales a continuación que pueden ayudar a veces.

¿Los aisladores de bucle de tierra afectan la calidad del sonido?

Sí, los aisladores de bucle de tierra comúnmente disponibles a menudo tienen una respuesta de frecuencia deficiente que puede dañar la calidad del audio, especialmente en el rango de audio de graves (baja frecuencia). Según mi experiencia en la instalación de estéreos de automóviles, he visto muchos casos en los que faltaba una respuesta de graves cuando se usaba un disyuntor de circuito a tierra económico.

Una de las razones es que los modelos más baratos a menudo utilizan piezas de transformador de aislamiento de audio de baja calidad con un rendimiento deficiente en el rango de audio de 20 a 20 kHz. ¡Algunos ni siquiera están diseñados para el uso de señales musicales!

Los modelos de mayor calidad generalmente usan transformadores de audio patentados diseñados para funcionar bien con señales de audio de rango completo en lugar de aplicaciones generales.

¡La marca y el modelo que compras marcan una GRAN diferencia!

Qué buscar al comprar uno con mejor calidad de sonido

Cuando compre un modelo que no perjudique la calidad de sonido de su sistema, querrá buscar uno que brinde valores de rendimiento específicos, como:

  • La desviación de decibelios (dB) sobre el rango de audio es la cantidad que variará la salida (más o menos) de la entrada en todo el rango de frecuencia. Cuanto menor sea el dB especificado, mejor.
  • Especificaciones de rango de frecuencia como «30 Hz a 20 kHz» o similar.

Recuerde esta regla general: si no se proporcionan las especificaciones, puede asumir que probablemente no sea excelente. Este es siempre el caso basado en lo que he visto para muchos productos de audio de este tipo.

¿Cuánto cuesta un aislador de ruido de bucle de tierra de buena calidad?

Si desea un rendimiento de audio muy bueno, espere gastar alrededor de € 45 o más en un interruptor de bucle de tierra de calidad. Las unidades comunes y cotidianas que se venden sin especificaciones, aunque asequibles (menos de € 25), son casi siempre muy similares en calidad.

Estas son algunas opciones recomendadas:

  • Aislador Massive Audio NOISE-OFF (alrededor de € 45): muy buen rendimiento; Si bien está diseñado para uso en estéreo de automóvil, también se puede usar con sistemas estéreo domésticos. Incluye una pequeña ganancia (refuerzo de señal) en el lado de la señal de salida.
  • Transformador/aislador dual ART Pro Audio DTI (alrededor de €79.99): uso muy flexible para muchas aplicaciones, incluidos cables XLR balanceados y cables RCA no balanceados.
  • Jensen CI-2RR Iso-Max Stereo Hum Eliminator (alrededor de € 239.99): caro pero de alta calidad e incluye transformadores personalizados blindados. Bueno para hasta 40 kHz, con una respuesta casi perfectamente plana hasta casi 20 kHz.

¿Es malo usar un aislador de bucle de tierra en audio?

Si bien no es «malo» usar un aislador, a menudo no es la opción preferida cuando se trata de problemas de bucle de tierra por varias razones:

  • Las unidades más baratas pueden dañar la calidad del sonido y el rendimiento de los graves, por lo que, a menos que pueda comprar una unidad de buen rendimiento, es un riesgo.
  • El costo adicional requerido y es un elemento más que tendrá que instalar.
  • Para objetivos de calidad de audiófilo, definitivamente no es el preferido ya que introduce otro elemento en la ruta de la señal.

Siempre que sea posible, si tiene tiempo, aquí hay algunas cosas que a veces pueden evitar la necesidad de usar un aislador:

  • Para eliminar el zumbido, un transformador aislador de alimentación de CA puede ayudar al desconectar físicamente las conexiones de alimentación de CA neutras y de tierra.
  • Cuando se trabaja con unidades fuente que solo usan unos pocos amperios, una fuente de alimentación aislada de CA-CC o CC-CC puede ayudar al romper el bucle de tierra antes de la conexión de audio. Esto evita la necesidad de afectar la calidad del sonido.
  • A veces, el uso de pequeños cables de puente (por ejemplo, el cable del altavoz) se puede usar para «cortar» y reparar un bucle de tierra conectando diferentes puntos de tierra. Esto a veces puede anular los problemas de conexión a tierra que causan ruido.
  • Cambiar los puntos de tierra o conectar una unidad fuente y un amplificador a los puntos de tierra del sonido.

¿Cuándo se recomienda un aislador de bucle de tierra?

Definitivamente, hay momentos en los que simplemente no es práctico evitar el uso de un aislador de bucle de tierra o simplemente no puede encontrar otra forma de resolver su problema de ruido. Dicho esto, aquí hay algunas pautas para cuando sea más práctico usar uno:

  • Al realizar trabajos de instalación de audio pagados o cuando no hay tiempo suficiente para solucionar el problema del bucle de tierra. Esto es especialmente cierto para los trabajos de instalación de audio de automóvil o estéreo doméstico.
  • Cuando no tiene experiencia en la resolución de problemas o le resulta demasiado difícil.
  • En los casos en los que no pueda cambiar los cables o la electrónica (esto es bastante común cuando se trabaja en el sistema de otra persona o cuando no pueden pagar los costos de mano de obra, puede ser necesario resolverlo de otra manera).