Guía De Estudio De Sonido Estructura del sonido: Todo cuerpo que recibe una fuerza exterior (impacto o golpe) se deforma y mientras vuelve a su estado original, después de varias oscilaciones, produce un desplazamiento de las moléculas de aire que lo rodean. A estas modificaciones del estado de reposo de los cuerpos se las denomina vibraciones y se llama sonido al efecto que produce. Cuerpos Vibrantes: Las vibraciones producen variaciones en la presión del aire circundante, dando origen a ondas sonoras. Onda Sonora: Debido a la elasticidad del aire, las compresiones y descompresiones irán afectando las partículas de aire vecinas y de esta manera, cada vez serán mas las afectadas y en la misma proporción cada vez mas distantes de la fuente emisora. Este fenómeno es la propagación, se propagan las variaciones de la presión del aire que constituyen la onda sonora. Representación de la onda sonora: Si partimos de un punto de reposo “O”, continuara un periodo de presión representado en el grafico como zona positiva y crecerá hasta llegar a un punto máximo, luego comenzara a decrecer, pasara por “O” y allí comenzara un periodo de depresión en la zona negativa, hasta llegar a un máximo. A esta onda se la denomina Sinusoide. Ciclo (c): es la variación que partiendo de “0”, transita la faz positiva, luego la faz negativa y vuelve a “0” Amplitud (A): es el valor máximo de variación de presión sonora y comprende desde el máximo positivo al máximo negativo. Periodo (T): es el tiempo que trascurre mientras se produce un ciclo completo, se mide en segundos. Frecuencia (F): es la cantidad de ciclos que se producen en un segundo, se mide en Hertz (Hz) o ciclos por segundo. Longitud de onda (Y): es la distancia entre una compresión y la siguiente o una descompresión y la siguiente, se mide en metros. Velocidad: el sonido alcanza distintas velocidades de propagación según el medio en que se desplace, sea aire, agua o sólidos. En estos casos son sus valores: Agua: 1435 metros por segundo Sólidos: 4000 y 6000 metros por segundo Aire: 334 metros por segundo Transformación de energía sonora en energía eléctrica: Si esta energía es captada por un micrófono, las variaciones de presión de aire serán transformadas en variaciones de energía eléctrica. A partir de ese momento se denominara a la energía sonora como señal de audio. Entretanto diremos que el micrófono es un transductor que transforma la energía sonora en energía eléctrica. Tono: Se define como tono a la cualidad subjetiva de una nota, que hace posible poder situarla en la escala musical. La frecuencia de un sonido despende de las vibraciones de la fuente emisora. Si se altera la frecuencia se altera el tono. Se denomina “Efecto Doppler” al cambio de tono por la variación de la distancia. Ondas esféricas: La onda sonora tiene un frente curvado. La energía se radia sobre superficies esféricas sucesivas.
Intensidad: Es la proporción de potencia que se trasfiere por unidad de superficie (1cm2) del frente de onda. Medición del sonido: Decibel equivale a la décima parte de 1 bell. El decibel es una unidad que determina la relación entre dos potencias (P1 y P2), con referencia al nivel 0 db, P1 puede ser mayor o menos que P2. Si P1 es menor que P2, los decibeles se expresaran como positivos, con el signo +. Si P1 es mayor que P2 los decibeles serán negativos (-), se entiende P1 como potencia de entrada y P2 como potencia de salida, Cuando las potencias son iguales se expresara como 0 db. Nivel de potencia: La potencia se expresa en Watts, mientras que el nivel de potencia se expresa en Db. Decibelímetro: Sirve para medir la relación entre dos potencias. El decibelímetro no es otra cosa que un voltímetro de corriente alterna, al que se le ha adaptado una escala especial con el fin de indicar valores expresados en decibeles. El decibelímetro se utiliza para medir valores de ondas sinusoidales, puras o complejas. Sensibilidad del oído: El nivel de intensidad que divide los sonidos audibles y los no audibles se llama umbral de la audición. Umbral del dolor, el valor máximo del mismo son 120 db. Audiofrecuencias: Se denomina así a la banda o espectro de frecuencias audibles por el ser humano. Esta banda se extiende desde los 20 hz a los 20 khz. Direccionalidad del oído humano: Los sonidos llegan al cerebro a través de dos canales auditivos, los cuales comienzan por los oídos. El cerebro finalmente procesara la información y nos dará en la sensación acústica también la dirección desde donde provienen el o los sonidos. Fuentes sonoras: Hay dos tipos de ondas que pueden generar las fuentes sonoras: ondas puras y ondas complejas. Las ondas puras son solamente aquellas que son generadas por un diapasón o un oscilador de audiofrecuencias. Las ondas complejas son todas las demás, son la composición de dos o mas ondas puras de diferentes valores en frecuencia. Calidad tonal: Es lo que nos permite diferenciar un instrumento de otro. Onda fundamental: Un instrumento produce una serie de líneas, la mas baja frecuencia de la serie será idéntica a la del otro instrumento, a esto se lo denomina onda fundamental o primera armónica. Armónicos: Cuando la frecuencia de la fundamental se duplica se llama segundo armónico, cuando se triplica se llama tercer armónico y así sucesivamente. La voz humana: La corriente de aire que sale de la boca al hablar, tiene una forma de onda compleja. Como toda onda compleja, tiene una onda fundamental y sus armónicos. Los sobretonos (armónicos) de la onda fundamental, determinara el tono de voz particular. La inteligibilidad oral se debe a las altas frecuencias. Acústica: Es el capitulo de la física que estudia los sonidos y los fenómenos que los generan. La acústica es el comportamiento de las ondas sonoras en diferentes distancias, intensidades y
frecuencias, estas variables provocan efectos tales como ecos, reverberaciones, reflexiones, refracciones, interferencias, produciendo en cualquiera de estos comportamientos una modificación del sonido original. Los seres humanos, disponiendo de dos oídos, somos capaces de distinguir bien los sonidos que llegan directamente de la fuente y los reflejados. Los micrófonos no pueden distinguir este fenómeno. Eco: Es la repetición de un sonido, en determinados periodos de tiempo cuando el sonido original ha cesado. Reverberación: Es la repetición de un sonido, en determinados periodos de tiempo, que se superpone sobre si mismo y sobre el sonido original, de esta manera la sensación auditiva será la de un sonido único. Todo sonido generado por una fuente sonora llega a nuestros oídos alterado por la reverberación natural del lugar donde se produce. Cámaras anecoicas: Son salas que se tratan especialmente y se utilizan para hacer diversas pruebas acústicas a micrófonos, parlantes, monitores de estudio. Proceso de grabación Sistema de grabación analógica: La cinta magnética esta construida en base a un soporte de poliéster que tiene un espesor aproximado de 0,0381 mm, las cintas de uso profesional. Esta es sometida a un baño químico con una sustancia rica en oxido de hierro o algún material magnetizante, este baño actúa sobre una de las caras de la cinta. La cabeza de grabado magnetiza la cinta grabando la información, la cabeza de borrado desmagnetiza la cinta permitiendo que pueda volver a ser grabada. Grabadores marca Nagra: Se trata de un grabador de tipo monoaural es decir que poseen cabezas del tipo full-track, o bien puede ser bicanal, vulgarmente llamado “Nagra Stereo”. El grabador Nagra posee tres velocidades de grabación y reproducción: 3 ¾” (pulgadas) por segundo = 9.535 cm por segundo. 7 ½” por segundo = 19.08 cm por segundo. 15” por segundo = 38.1 cm por segundo. La velocidad estándar de grabación es la de 7 1/2” por segundo. A mayor velocidad es mejor la calidad de grabación, pero para grabar diálogos o ruidos esa diferencia no es relevante, por lo que siempre se graba a 7 ½”. Tono Piloto: El grabador posee una cuarta cabeza y su función es grabar y reproducir el llamado tono piloto. Este sirve para detectar las variaciones de velocidad que se registran en una grabación. Es una frecuencia constante de 50 ciclos por segundo, es grabada por un oscilador y este es controlado por un cristal de cuarzo, esta frecuencia se graba en la cinta magnética a través de la cabeza de tono piloto junto con la señal de audio en dos pistas, si se trata de Nagra mono o en una pista si es Nagra Stereo. Al ser reproducida dicha señal esta grabada junto con la de audio por esto fue necesario crear un sistema de desfase para que se cancelen y de esta forma no la escuchemos, una de ellas estará desfasada 180 grados. Este fenómeno de llama cancelación de fases y se logra haciendo que mientras en una pista la frecuencia atraviesa su periodo positivo, en la segunda pista y al mismo tiempo, la frecuencia atraviesa su periodo negativo, así al ser reproducidas se cancelan y no la escuchamos. Al ser una frecuencia constante, toda variación de velocidad quedara registrada, cuando reproduzcamos esta grabación, el resincronizador que posee el Nagra, enviara el motor del mismo las variaciones que pudieran haber sucedido y de esta forma la velocidad de reproducción será igual a la de grabación.
Time code: Es un sistema de reloj que general horas, minutos, segundos y fotogramas, se graba de manera digital en números binarios. El reloj que comanda el motor de la maquina que reproduzca lo grabado, se ajustara al time code grabado en la cinta, reproduciendo las variaciones ocurridas. Grabación digital: El proceso de digitalización de una señal de audio analógica consiste en que el conversor A/D (analógico / digital) tomara valores de referencia al analizar las frecuencias, este proceso se llama sampleo o muestreo. La digitalización consiste en samplear la señal analógica a pequeños intervalos de tiempo. Cada vez que el sistema tome una muestra le asignara un valor expresado en números binarios, un de modulador del PCM se encargara de reconstruir toda la amplitud de la frecuencia muestreada. Para ello es necesario que esas muestras se tomen al menor intervalo de tiempo posible y con una frecuencia testigo que por lo menos duplique a la frecuencia máxima analógica muestread, esto es 20 Khz, así las frecuencias usuales de sampleo duelen ser 44.1 Khz o 48 Khz. Problemas de la grabación digital: Ruido de cuantizacion aparece debido a la codificación de la señal analógica. Aliasing se incorpora como frecuencias superiores a 20 Khz. Pero en combinación con las frecuencias de sampleo, se convierten en frecuencias audibles de menos de 20 Khz. Micrófono: Es un elemento que recibe las variaciones de las ondas sonoras y las transforma en energía eléctrica. Dos micrófonos de igual modelo y fabricante, sometidos a mediciones de precisión, darán como resultado pequeñas diferencias entre si, que seguramente no serán notables en una escucha normal. La ubicación de los micrófonos en el lugar mas conveniente, ya que una pequeña variación en la distancia con respecto al punto emisor del sonido, hará variar el resultado obtenido. Los factores que harán variar el resultado de una catacion de sonidos: Distancia, Angulo de incidencia del sonido sobre el micrófono, tipo de micrófono, características acústicas del recinto donde este ubicado. Todo los micrófonos tienen un elemento, que se llama diafragma o membrana, que es capaz de vibrar al recibir la influencia de las ondas sonoras o presión acústica. Estas vibraciones son transmitidas a un segundo componente, este segundo componente puede ser de diverso tipo, según la característica de cada micrófono. Carbón: Su funcionamiento consiste en la inclusión en un comportamiento cerrado, varios centenares de gránulos de carbón, grafito por ejemplo, las variaciones de presión sonora sobre el diafragma, modifica el orden de disposición de los gránulos, de esta manera variara la resistencia de contacte entre ellos, como los gránulos están sometidos a una carga eléctrica permanente, que es la alimentación externa, el movimiento producido hará variar la tensión de manera proporcional a las variaciones de las ondas sonoras, transformándose estas en energía eléctrica. Producen un alto nivel de ruido y tienen un estrecho rango de frecuencia. Cristal: Basan su funcionamiento en la utilización de cristales situados de tal forma, que al ser golpeados su superficie por la onda sonora se doblan, al someter a estos cristales a un esfuerzo mecánico, aparece una fuerza electro motriz sin necesidad de ninguna alimentación externa para su polarizacion. Los cristales que se usaban eran de un elemento llamado, sal de rochelle, pero pronto hubo que discontinuar su fabricación por que variaba notablemente la intensidad según los cambios de temperatura ambiente. Cerámicos: Son muy similares a los anteriores salvo que utilizan piezas cerámicas, en especial titanio de bario bimorfo. Así se construyen dos pequeñas laminas de este material, que estarán separadas por una delgada película metálica conectada a uno de los lados del circuito. Las
caras exteriores de las laminas son recubiertas por otra capa conductora, que estará conectada al otro lado del circuito. Las laminas adquieren propiedades eléctricas, por que previamente son sometidas a muy altas temperaturas. Bobinas móviles: También conocidos como dinámicos o electro dinámicos, un conductor “bobina móvil”, se mueve dentro de un campo magnético y por esto produce una tensión en sus extremos. La bobina móvil esta adosada al diafragma de manera que se moverá acorde a las vibraciones que reciba, al desplazarse por el campo magnético, variara la tensión allí contenida, esta tensión será igual en amplitud y frecuencia que las ondas sonoras que la han generado. Condensador: Basa su funcionamiento en las diferencias de capacidad existentes entre la armadura de un condensador de dos placas, una de estas esta colocada de forma fija y se la denomina Terminal, la otra que esta separada unas 2 a 3 centésimas de mm se la denomina placa frontal y actúa de diafragma. Electret: Tiene una concepción muy similar a los de condensador, pero su rendimiento es inferior, están constituidos por una membrana de plástico, poli carbonato fluorado por ejemplo, que tiene recubierta una de sus cara con una fina película metálica, a esta placa se la somete a una carga eléctrica permanente. Respuesta en frecuencia: Nos indica que sensibilidad, que respuesta tiene el micrófono ante diferentes frecuencias. Cuanto mas plana sea, mayor fidelidad tendrá el micrófono. Sensibilidad: Es la relación existente entre la tensión de salida de un micrófono y la tensión que la provoca. Impedancia: Es la propiedad de algún elemento o circuito que restringe, en alguna medida, el paso de una corriente eléctrica. Nivel de ruido: Es el resultado de la medición de la tensión de salida de un micrófono sin proporcionarle excitación alguna. Distorsión: Es la deformación de la onda sonora o señal de audio original. Direccionalidad de los micrófonos: Podemos establecerla, gracias a los diagramas polares de campo, podemos establecer como inciden las ondas sonoras en los 360 grados respecto de un punto, que es lugar donde ubicamos el micrófono. Omnidireccioneles: Son los que tienen igual sensibilidad con respecto de todas las frecuencias y en toda dirección, o sea, en los 360 grados derredor del micrófono. Su diagrama polar tiene forma de un circulo. Bidireccionales: Reciben presión sonora por ambos lados del diafragma. Su mayor sensibilidad es entre 0 y 180 grados. El diagrama polar de estos tendrá un aspecto de 8. Cardioides: Tienen la particularidad de captar sonidos desde un punto determinado, atenuando en diferentes niveles aquellos que no provengan desde ese lugar. Los hiper cardioides, son muy aptos para trabajar en sonido directo o doblaje, pues merced a su característica direccional, los sonidos no provenientes del lugar al que apunta el micrófono, se oirán notoriamente atenuados. Los ultra direccionales nos brindan la posibilidad de obtener
el sonido deseado, apuntando con precisión a la fuente emisora. Son especialmente aptos para trabajar en exteriores, usándolos con una buena protección anti viento. Micrófonos inalámbricos: Este tipo de equipos, consta de tres partes fundamentales: A – micrófono B- emisor de señales C Receptor de señales. Con referencia al micrófono, los hay dinámicos, y de condensador. En cuanto al emisor y receptor destaquemos que funcionan por radio frecuencia. Diversity que trabajan con dos antenas receptoras. Esto permite al receptor estar recibiendo la señal en dos puntos y detectar la interferencia, desfasando 180 grados una de ellas y de este modo producir una cancelación tal que eliminara las interferencias en gran medida.
