POLARIDAD VS FASE

Es habitual, sobre todo con gente de una cierta edad, (como yo) confundir los terminos polaridad y fase, eso es debido fundamentalmente porque durante mucho tiempo la industria denominó fase a lo que simplemente era polaridad.

Si bien una inversión de polaridad puede producir efectos similares a un desplazamiento de fase de 180º, no debemos confundir los terminos, para que exista una relación de fase debe existir una variación de tiempo, mientras que la polaridad no tiene ningún tipo de componente de tiempo, y su efecto es invertir los conductores por donde se transporta la señal, de tal manera que el ciclo iniciará en la parte negativa.

Un efecto asombroso, pero fácil de entender, es que dos señales identicas correlacionadas sumarán +6dB, si a una de ellas se le invierte la polaridad, su cancelación será infinita, pero es importante entender que la cancelación será infinita para todo el rango de frecuencias.

matematicamente se puede expresar como:

0dB + 0dB = 20 log 1 + 1 = 20 log 2 = +6dB (las 2 señales con polaridad positiva)




  0dB + 0dB = 20 log 1 - 1 = 20 log 0  = -inf ( una de las dos señales esta invertidad de polaridad)

Por otro lado, para que exista una diferencia de fase, debe existir una diferencia de tiempo, en este caso una diferencia de tiempo afectará de diferente modo a cada frecuencia pues la cancelación, suma o atenuación dependerá del nivel relativo entre las dos fuentes y del periodo de la frecuencia.





Meyer sound

 
También podemos definir la diferencia de tiempo entre dos señales como la cantidad de ciclos que las separa o la longitud de onda que las separa.
Recordar que un ciclo es igual a una longitud de onda, así pues una separación de 1ms es igual a una separación de 1 ciclo de 1kHz o 1 longitud de onda para 1kHz y para 500 Hz es medio ciclo o media longitud de onda.

Podemos comprobar si esta rueda de fase es cierta, usando la función Spectrum en Smaart V7.









1 señal

2 señales 0º

 



2 señales 90º

  2 señales 120º

  2 señales 150º

2 señales 180º

En todos los casos vemos como se cumple el resultado de la rueda de fase, en este ejercicio hemos utilizado una onda sinusoidal, para poder demostrar las variaciones de nivel que producen la variaciones de fase, es decir las variaciones de tiempo.

Pero nosotros no vamos a mezclar ondas sino que vamos a reproducir musica, que contiene multiples frecuencias, entonces una variación de fase producirá diferentes resultados, según su tiempo.

 







diferencia de fase de 1ms



Como podemos observar, una polaridad invertida producirá la cancelación total para todas las frecuencias, además la inversión de polaridad siempre se encuentra dentro del dominio eléctrico.

Mientras que la fase producirá sumas y cancelaciones dependientes de la frecuencia.