Auricular inalámbrico por infrarrojos (IR)
Cuando se desea un sistema de audio sin cables hay pocas formas de hacerlo, y la más simple es usar luz infrarroja modulada con la señal de audio. Un transmisor convierte el sonido del televisor o de la radio en variaciones de luz infrarroja; del otro lado, un receptor capta esa luz, la demodula, la amplifica y la lleva a un parlante o auricular. En este post te explico cómo funciona este auricular inalámbrico por infrarrojos, el transmisor, el receptor, cómo ampliar el alcance y cómo resolver los problemas típicos.
El transmisor
El transmisor es extremadamente simple:
- Un transformador adaptador de impedancias (8 Ω / 1 kΩ) toma la señal de audio. Su bobinado de baja impedancia (8 Ω) se conecta en paralelo con el parlante del televisor o la radio.
- Un potenciómetro de 10 kΩ ajusta el nivel de la señal.
- Un transistor BC547, con resistencias de 4,7 kΩ y 22 kΩ, amplifica la señal.
- Un LED rojo con una resistencia de 100 Ω fija la polarización del transistor de salida BD140, que maneja dos LED infrarrojos a través de una resistencia de 10 Ω / 1 W. Los LED IR son comunes.
- Un condensador de 220 µF filtra la alimentación de 9 V, que puede venir de una batería o de un adaptador CA/CC.
La corriente de los LED IR varía al ritmo del audio: es una modulación de intensidad. La resistencia de 10 Ω limita esa corriente y debe ser de 1 W.
El LED rojo cumple además una función de indicador: muestra que el transmisor está encendido.
El receptor
El receptor capta la luz infrarroja con un fototransistor. La señal se preamplifica y amplifica con dos transistores BC549C (de bajo ruido y alta ganancia), con un potenciómetro de 100 kΩ para el volumen, y luego un transistor de salida BEL187 da potencia suficiente para mover el parlante del auricular.
El receptor también se alimenta con 9 V, pero en este caso debe ser con batería: si lo alimentaras con un adaptador conectado a la pared, perdería la gracia del sistema. ¿Para qué evitar el cable desde la fuente de audio si luego vas a poner un cable a la pared?
¿Por qué un fototransistor?
El fototransistor funciona como un transistor cuya corriente de base la produce la luz que recibe: más luz, más corriente de colector. Así convierte las variaciones de intensidad infrarroja de nuevo en una señal eléctrica que reproduce el audio original. Por eso es importante que reciba la menor cantidad posible de luz ambiente, que solo agrega ruido.
Línea de vista
Para que el audio se transmita debe haber línea visual entre el emisor y el receptor. A medida que esa línea se pierde, aparece ruido en el receptor. La luz infrarroja no atraviesa paredes, lo que tiene una ventaja: no interfiere con equipos de otras habitaciones y nadie fuera de la sala puede captar la señal.
Cómo ampliar el alcance
- Coloca más transistores BD140, cada uno con sus LED IR, en paralelo con la etapa de salida.
- Apunta los LED hacia la zona donde estará el receptor; puedes inclinarlos en distintas direcciones para cubrir más área.
- Coloca el fototransistor detrás de un filtro que bloquee la luz visible (un trozo de película fotográfica revelada o de plástico oscuro) para reducir el ruido de la luz ambiente.
- Evita la luz solar directa y las lámparas fluorescentes cerca del receptor: generan ruido y zumbido.
Consejos de montaje
- Verifica la polaridad de los LED IR: el terminal más largo suele ser el ánodo.
- Para comprobar que los LED IR emiten, míralos con la cámara de un celular: se verán como una luz violeta.
- Monta el receptor en una caja pequeña con el fototransistor hacia el frente.
- Usa un auricular de impedancia baja o un parlante pequeño de 8 Ω.
Solución de problemas
- No se escucha nada: revisa con la cámara del celular que los LED IR estén encendidos; verifica las baterías.
- Mucho ruido o zumbido: luz ambiente intensa (sol, fluorescentes) o falta de línea de vista.
- Sonido distorsionado: nivel de entrada excesivo; baja el potenciómetro de 10 kΩ del transmisor.
- El BD140 se calienta: la corriente de reposo es alta; revisa el LED rojo y la resistencia de 100 Ω.
- El televisor deja de sonar por su parlante: es normal si conectas el transformador a la salida de auriculares, que suele desconectar el parlante interno.
Notas de seguridad
- Transmisor y receptor trabajan con 9 V, así que son seguros. No abras el televisor para conectarte al parlante interno: dentro hay tensiones de red y otras más altas que pueden ser peligrosas. Usa la salida de auriculares o de audio del equipo.
- No mires fijamente los LED infrarrojos a muy corta distancia por mucho tiempo.
- Escucha a volumen moderado para proteger tu audición.
Preguntas frecuentes
¿Es estéreo?
No, es mono. Para estéreo se necesitarían dos sistemas con portadoras moduladas en frecuencias diferentes.
¿Qué alcance tiene?
Depende de la cantidad de LED IR, de la luz ambiente y de la línea de vista; está pensado para una habitación.
¿Hay otras formas de transmitir audio sin cables?
Sí, por ejemplo por la línea eléctrica. Si te interesan los transistores usados aquí, lee el transistor NPN explicado fácil.
Conclusión
Con un transformador, un BC547, un BD140 y dos LED infrarrojos se arma un transmisor de audio; con un fototransistor y tres transistores, un receptor portátil. Es un proyecto económico y muy didáctico para entender la modulación de luz, siempre que haya línea de vista entre ambos.
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