Amplificador de ganancia variable

Un amplificador de ganancia variable ( VGA ) o amplificador controlado por voltaje ( VCA ) es un amplificador electrónico cuya ganancia varía en función de un voltaje de control (a menudo abreviado como CV ). Los VCA tienen numerosas aplicaciones, entre ellas la compresión de audio , los sintetizadores y la modulación de amplitud .

Un amplificador controlado por voltaje se puede implementar creando primero una resistencia controlada por voltaje (VCR), que se utiliza para ajustar la ganancia del amplificador. Un ejemplo sencillo es una configuración típica de amplificador operacional inversor con una fotorresistencia (LDR) en el bucle de retroalimentación. La ganancia del amplificador depende entonces de la luz que incide sobre la LDR, que puede ser proporcionada por un LED (un optoacoplador ). La ganancia del amplificador se controla mediante la corriente que circula por el LED. Esto es similar a los circuitos utilizados en compresores de audio ópticos . Otro tipo de circuito utiliza amplificadores de transconductancia operacional .

En aplicaciones de audio, el control de ganancia logarítmica se utiliza para emular cómo el oído percibe el volumen . El VCA dbx 202 de David E. Blackmer , basado en la celda de ganancia de Blackmer , fue una de las primeras implementaciones exitosas de un VCA logarítmico. ^{[ 1 ]}

Los multiplicadores analógicos son un tipo de VCA diseñado para tener características lineales precisas; las dos entradas son idénticas y a menudo funcionan con entradas de voltaje tanto positivas como negativas.

Algunas consolas de mezcla vienen equipadas con VCA en cada canal para la automatización de la consola . El fader , que tradicionalmente controla la señal de audio directamente, se convierte en un voltaje de control de CC para el VCA. El voltaje máximo disponible para un fader puede ser controlado por uno o más faders maestros llamados grupos VCA . Un fader maestro VCA controla entonces el nivel general de todos los canales asignados al grupo. ^{[ 2 ]} Normalmente, los grupos VCA se utilizan para controlar varias secciones de la mezcla: voces , guitarras , batería o percusión . El fader maestro VCA permite subir o bajar esa parte de una mezcla sin afectar la mezcla de los instrumentos en esa parte de la mezcla.

Una ventaja del subgrupo VCA es que, dado que afecta directamente al nivel de ganancia de cada canal, los cambios en el nivel de un subgrupo VCA afectan no solo al nivel del canal, sino también a todos los niveles enviados a cualquier mezcla posterior al fader. Con los subgrupos de audio tradicionales, el fader maestro del subgrupo solo afecta al nivel que entra en la mezcla principal. Consideremos el caso de un instrumento que alimenta un subgrupo y una mezcla posterior al fader. Si se baja completamente el fader maestro del subgrupo, ya no se oiría el instrumento en sí, pero sí se oiría como parte de la mezcla posterior al fader, quizás con un efecto de reverberación o coro . ^{[ 3 ]}

Las mesas de mezclas con control analógico-digital (VCA) son conocidas por su mayor durabilidad que las mesas de mezclas analógicas sin VCA. Dado que el VCA controla el nivel de audio en lugar del fader físico, el desgaste del mecanismo del fader con el tiempo no provoca una degradación en la calidad del audio.

Los VCA fueron inventados por David E. Blackmer , fundador de dbx , quien los utilizó para fabricar compresores de rango dinámico . La primera consola que utilizó VCA fue el sistema de grabación automatizado por computadora de Allison Research, diseñado por Paul C. Buff en 1973. ^{[ 4 ]} Otra capacidad temprana de VCA en una mesa de mezclas de sonido fue la serie de mesas de grabación de estudio MCI JH500, presentada en 1975. ^{[ 5 ]} La primera mesa de mezclas VCA para sonido en vivo fue la PM3000, presentada por Yamaha en 1985.

Un amplificador controlado digitalmente (DCA) es un amplificador de ganancia variable controlado digitalmente. El amplificador controlado digitalmente utiliza un enfoque escalonado, proporcionando al circuito incrementos graduales en la selección de ganancia. Esto se puede lograr de diversas maneras, pero ciertos elementos permanecen en cualquier diseño.

En su forma más básica, un interruptor de palanca conectado a la resistencia de retroalimentación puede proporcionar dos ajustes de ganancia discretos. Con ocho interruptores y ocho resistencias en el bucle de retroalimentación, cada interruptor puede activar una resistencia específica para controlar la retroalimentación del amplificador. Para minimizar el número de interruptores y resistencias, se pueden utilizar combinaciones de valores de resistencia activando varios interruptores. Si cada interruptor se convirtiera en un relé, se podría usar un microcontrolador para activar los relés y obtener la ganancia deseada.

Los relés pueden sustituirse por transistores de efecto de campo del tipo adecuado para reducir la complejidad mecánica del diseño. Otros dispositivos, como el circuito integrado multiplexor analógico CMOS bidireccional CD4053 y los potenciómetros digitales (que combinan cadenas de resistencias y multiplexores ), pueden cumplir la función de conmutación.

• Mezclador automático
• Automatización de mezcla

• Ejemplos de VCA no ópticos
• Algunos esquemas para VCAs
• "VCAs de tubo de vacío" . Archivado del original el 13 de mayo de 2008.
• Enlace obsoleto en archive.today (archivado el 21/02/2013)
• Guía de Allen & Heath para la mezcla con mesas de mezclas VCA en Wayback Machine (archivado el 3 de diciembre de 2008)