Bucle de inducción de audio

Un sistema de bucle de inducción de audio (también llamado bucle de inducción de audiofrecuencia o AFIL , o bucle auditivo ^{[ 1 ]} ) es un dispositivo de asistencia auditiva para personas con rangos auditivos reducidos. ^{[ 2 ]}

El primer sistema de comunicación por bucle de inducción magnética patentado fue inventado por Joseph Poliakoff (abuelo de Sir Martyn Poliakoff ) en Gran Bretaña en 1937. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

La bobina captadora de un audífono se conoce como telebobina (o bobina T ) porque su diseño original permitía captar el campo magnético de las bobinas de un teléfono . Estas bobinas se incluían para facilitar la comunicación bidireccional a través de un único par de cables. La telebobina permitía al usuario del audífono escuchar la conversación telefónica con claridad, sin captar el ruido de fondo.

A partir de esto, el desarrollo natural fue generar campos electromagnéticos que representaran el audio, los cuales la bobina telefónica podría recibir.

Un bucle magnético consta de uno o más bucles físicos de cable colocados alrededor de un área designada, generalmente una habitación o un edificio. El cable genera un campo electromagnético en todo el espacio delimitado, el cual puede ser captado por un audífono con bobina inductiva , un procesador de implante coclear o un receptor portátil especializado para personas sin audífonos compatibles con bobina inductiva.

Los bucles transportan corrientes de audiofrecuencia de banda base ; no se utiliza señal portadora . La ventaja es que permite que la fuente de sonido de interés —ya sea una interpretación musical o la conversación de un empleado de taquilla— se transmita al oyente con discapacidad auditiva de forma clara y sin ruidos molestos del entorno. ^{[ 6 ]} Los lugares de instalación típicos incluyen salas de conciertos, quioscos de venta de entradas, edificios públicos concurridos (para anuncios por megafonía ), auditorios, lugares de culto, juzgados, salas de reuniones y hogares. ^{[ 7 ]}  

La forma más simple de AFIL consiste en un único cable que rodea una habitación, alimentado por un amplificador de potencia como si fuera un altavoz . El acoplamiento de campos magnéticos se describe matemáticamente mediante la ley de inducción de Faraday .

Un AFIL básico que utiliza un amplificador de propósito general presenta algunas desventajas. El amplificador controlador de bucle requiere circuitos adicionales para superarlas. El uso de cualquier otro amplificador que no sea uno diseñado correctamente no solo es insatisfactorio, sino que puede generar una instalación de bucle que, al distorsionarse, produzca armónicos , lo que provocará interferencias de radio . Esto debe evitarse, tanto por la calidad del sonido como por motivos legales, ya que causar dichas interferencias en estas circunstancias es ilegal. En Europa, se aplica la Directiva EMC , y también es ilegal suministrar o instalar equipos electrónicos y eléctricos inadecuados. ^{[ 8 ]}

Un segundo factor es que muchas formas de discapacidad auditiva requieren que los niveles de sonido se mantengan relativamente constantes. Un controlador de bucle eficaz contará con un control automático de nivel para comprimir la señal, proporcionando una amplitud de bucle constante para un amplio rango de niveles de fuente. Cumplir con este requisito probablemente también cumpla con el requisito de interferencia. Para ello, el controlador de bucle debe proporcionar una salida constante para un rango de entrada de al menos 30 dB . 

Un tercer problema es la inductancia del cable de bucle y su efecto en las frecuencias más altas del sonido. Para solucionarlo, muchos amplificadores de bucle funcionan como amplificadores de corriente en lugar de modo de voltaje. Al ajustar la característica del amplificador entre el modo de voltaje y el de corriente, se optimiza el rendimiento general para obtener un buen ancho de banda con una distorsión mínima. Existen otras opciones para reducir el efecto de la inductancia del cable, como el uso de un cable multiconductor con los conductores conectados en paralelo.

Las estructuras de acero y otros elementos metálicos en los edificios pueden causar problemas al reducir la intensidad del campo de forma desigual en toda el área del bucle, provocando distorsiones de frecuencia. En la mayoría de los casos, se puede encontrar una solución utilizando combinaciones de bucles con desfase entre ellos, junto con corrección de frecuencia y mayor intensidad de señal.

Los bucles de inducción de audio generan niveles de campo magnético relativamente altos . Otros equipos deben diseñarse e instalarse para funcionar correctamente dentro de este campo.

La causa más común de problemas son los bucles de tierra , donde diferentes equipos están conectados entre sí por cables de señal, pero se alimentan desde diferentes tomas de corriente en diferentes partes de la habitación o edificio. La combinación de la tierra de la red eléctrica y la tierra de la señal crea un bucle de recepción que produce una señal de interferencia proporcional al área dentro del bucle de tierra. ^{[ 9 ]} Se utilizan varias medidas para evitar interferencias en equipos de audio y video. Alimentar las fuentes de señal y los dispositivos de salida desde el mismo circuito de la red eléctrica para evitar la formación de un bucle de tierra; se pueden utilizar cables blindados o aisladores de señal.

Uno de los objetivos de los requisitos de intensidad de campo de las normas para los AFIL es lograr que la sonoridad percibida del sonido del bucle sea la misma que la del micrófono del audífono. Esta es la base de la intensidad de campo promedio de 100 mA/m que se utiliza para generar las normas de rendimiento actuales en todo el mundo. ^{[ 10 ]}

La norma IEC 60118-4 (anteriormente BS  6083 parte 4 del Reino Unido, también conocida como EN  60118-4) es ahora la principal especificación para uso internacional. ^{[ 11 ]} Esta norma especifica la intensidad de campo promedio a largo plazo, teniendo en cuenta los picos del programa, el nivel de ruido de fondo y la respuesta en frecuencia.

La norma IEC 62489-1 especifica cómo medir el rendimiento de los componentes de un sistema de bucle magnético. La norma recomienda el uso de dispositivos de monitorización fijos y portátiles para verificar el correcto funcionamiento del bucle.

La norma BS 7594 (publicada por el BSI y ampliamente utilizada en Gran Bretaña) es una guía no obligatoria para el diseño e instalación de bucles de inducción. Incluye una guía teórica completa, así como orientación para quienes consideren la instalación de bucles de inducción en edificios de los que sean responsables. También contiene valiosa información sobre otros equipos dentro del área del bucle. Asimismo, se incluye la calibración de los dispositivos de medición de intensidad de campo.

En el Reino Unido, como ayuda para la discapacidad, su provisión, cuando sea razonablemente posible, es requerida por la Ley de Igualdad de 2010 y anteriormente por la Ley de Discriminación por Discapacidad de 1995 , ^{[ 12 ]} y están disponibles en "los asientos traseros de todos los taxis de Londres, que tienen un pequeño micrófono integrado en el tablero frente al conductor; en 18 000 oficinas de correos en el Reino Unido; en la mayoría de las iglesias y catedrales", según el Prof. David G. Myers. ^{[ 7 ]}

En Estados Unidos, una tecnología alternativa que utiliza transmisión FM a receptores de bucle inductivo se adoptó más ampliamente debido a sus ventajas económicas. En comparación, los sistemas de bucle inductivo requieren una mayor inversión inicial por parte del operador de la instalación, pero ofrecen mayor comodidad y evitan el estigma social y las preocupaciones higiénicas que conlleva el equipo del sistema FM para quienes usan audífonos. ^{[ 7 ]}

Otro sistema alternativo, utilizado principalmente en teatros, emplea radiación infrarroja invisible ; los auriculares compatibles pueden captar la energía infrarroja modulada para reproducir el sonido.

En 2022, Bluetooth SIG publicó las especificaciones de Bluetooth LE para el perfil de audio de acceso auditivo y la transmisión pública de flujos de audio a múltiples receptores, comercializado como Auracast ; esta funcionalidad está incluida en algunos auriculares inalámbricos lanzados desde 2023, así como en receptores especializados para auriculares con cable.