Dado que el objetivo de cualquier sistema de sonido es aumentar o amplificar la potencia de una señal de audio, la eficiencia de un transformador de potencia desde el amplificador y hacia los parlantes es de interés primordial. Una básica ley eléctrica indica que la máxima potencia se transfiere cuando la impedancia de la carga del sistema de parlantes es igual a la impedancia de la fuente del amplificador de potencia. Esto se logra (1) seleccionar las conexiones serie-paralelo o (2) utilizando un sistema de tensión constante o alta impedancia con el uso de transformadores. Las ventajas y desventajas de cada sistema se han discutido en detalle en el artículo SISTEMAS DE PARLANTE.
El concepto de voltaje constante es simplemente otro medio de adaptación de impedancias, pero en este caso está diseñado alrededor del incremento de potencia en watts, en lugar de ohmios. Para el hombre común, este método es mucho más simple que los cálculos complejos necesarios para determinar las impedancias en ohms. Dado que todos los amplificadores de potencia dan su capacidad de potencia de salida en watts, todo lo que se requiere para lograr una adecuada adaptación de la impedancia en un sistema de tensión constante es asegurarse de que la suma de todos los taps de los transformadores de potencia nunca exceda la potencia nominal del amplificador. Si la carga total en watts se hace mayor que la potencia del amplificador, éste estará sobrecargado y algún tipo de ajuste se debe hacer. Esto se puede lograr mediante la reducción del número de parlantes en el circuito o conectando a cada parlante en un transformador con un tap de menor potencia. ¿Qué sucedería si la carga total en el amplificador es inferior a su potencia nominal? Simplemente significa que la carga no será capaz de sacar toda la potencia disponible. En realidad, esto no suele ser un problema, ya que rara vez funcionan a plena potencia. Si esto se hiciera, es probable que ocurran problemas de recorte y distorsión.
Las siguientes son algunas advertencias a tener en cuenta cuando se usan transformadores de audio:
- Los transformadores no nos dan «algo por nada». Son dispositivos pasivos que no pueden aumentar la potencia disponible. Dado que la eficiencia de un transformador no es el 100 por ciento, siempre habrá una ligera pérdida de potencia, conocida como pérdida de inserción, cuando se inserta un transformador en cualquier circuito. Muchos fabricantes especifican la pérdida por inserción para sus transformadores en decibelios (dB) o como un porcentaje. Una pérdida de 0,5 dB representa una pérdida del 10 por ciento en la potencia, o una eficacia del 90 por ciento. Por lo tanto, si un amplificador está entregando 100 watts en una línea usando transformadores con una eficiencia del 90 por ciento, no más de 90 watts llegara a los parlantes. Esta ineficiencia es insignificante en comparación con la muy baja eficiencia de los parlantes, pero pueden afectar al número de parlantes que se puede conectar en una línea.
La eficiencia, respuesta de frecuencia, y el costo de un transformador aumentan con el tamaño del núcleo y peso. La respuesta de frecuencia y capacidad de potencia que puede manejar son funciones del tamaño y la calidad del núcleo laminado tanto como de los propios arrollamientos. La calidad de un transformador de 70 voltios capaz de manejar una potencia sustancial y que tiene una amplia respuesta de frecuencia, necesariamente tiene un núcleo fuerte y este no tendrá un precio de económico. Por otra parte, los transformadores económicos con pequeños núcleos pueden realizar bien su trabajo en sistemas de perifoneo de rango limitado, pero su uso físico en un programa de banda ancha a alta potencia puede sobrecargar seriamente el sistema, lo que resultaría en la distorsión y posible daño al amplificador. Esto puede ocurrir a pesar que el técnico de sonido haya cerciorado que la potencia total de los taps de los trasformadores no superen el rango de potencia del amplificador.- En lugares donde la potencia sustancial y el aislamiento de línea no son requisitos, la mejora de la eficiencia se puede obtener mediante la utilización de autotransformadores (con un solo bobinado) en lugar de un transformador estándar de doble bobinado.
- Es posible que haya observado que las impedancias de los transformadores no suman y no dividen como si fueran resistencias. Por ejemplo, los devanados que están en serie no «Añaden» como resistencias en serie, en su lugar se calculan de acuerdo al cuadrado del número de vueltas. Por ejemplo, dos arrollamientos de 150 ohmios en serie forman una impedancia, no de 300 ohmios, pero sí de 600 ohms. Del mismo modo, en devanados paralelos no se dividen como lo hacen las resistencias en paralelo. Bobinados idénticos en paralelo con el mismo núcleo, funcionan como uno solo, sin alterar la impedancia, pero puede manejar el doble de la corriente que un solo devanado. Bobinados diferentes en el mismo núcleo nunca deben ponerse en paralelo, ya que esto alteraría significativamente las características del transformador.
- Se debe tener cuidado al asegurarse de que los bobinados en el mismo núcleo están conectados en fase. Los devanados fuera de fase resultarán en el rendimiento defectuoso del transformador. Asegúrese de seguir las especificaciones del fabricante.