sábado, 1 de diciembre de 2012

Curso (I) - Teoría básica de Sonido

Esta parte del mundo del Audio es la más complicada de entender aunque fundamental para entender cómo escuchamos.
La mayoría son términos físicos que nos darán una idea básica de cómo se comportan las ondas del sonido y nos proporcionará el conocimiento necesario para más adelante entender cómo funcionan los procesadores de audio.

Naturaleza del sonido: 
El sonido está compuesto por ondas longitudinales (el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda), es decir, son  partículas que se mueven hacia delante y hacia atrás.
Pensad en un altavoz. El cono se mueve hacia delante y hacia atrás propagando estas ondas.
A estos dos movimientos se les llama compresión y rarefacción.
Todos los sonidos están formados por ondas complejas que a su vez se descomponen en ondas senoidales, como por ejemplo, un tono puro de 1000Hz. (Estos tonos puros no existen en la naturaleza de por sí).

Características del Sonido:

Amplitud (volumen): Cuanta más amplitud, más presión (más compresión y mas rarefacción)

Frecuencia (Hercios): Son los ciclos que realiza una onda por segundo. Las vueltas de cada ciclo en un segundo.

Período: Es el tiempo que tarda la onda en hacer un ciclo (La inversa de la Frecuencia) T=1/F

Velocidad (V): Es la velocidad a la que viaja el sonido.En condiciones normales (21º C) y viajando a través del aire son 344 m/s. Serían unos 1238 km/h (Match 1).

Longitud de Onda (c): Es la distancia que viaja el sonido durante un ciclo. λ=V/F


Las frecuencias agudas gastan más energía que las frecuencias graves ya que en el mismo tiempo realizan más ciclos.
Es importante que entendamos este concepto ya que nos ayudará tanto a entender las nociones de acústica, como para la ecualización de nuestros temas.
Cuanto más lejos esté un sonido de su fuente, menos agudo sonará ya que pierde mucha energía y
cuanto más agudo sea una onda, menor será su longitud de onda.
Esta información nos sirve para comprender las nociones básicas de la mezcla.Como ejemplo cabría destacar que durante la mezcla de una canción se quitan agudos para que suene más lejos. 
Esto nos ayudará a poder formar planos en la música y que se pueda diferenciar un instrumento de otro similar en frecuencia.


Decibelios(Db)
Entender los decibelios es de las tareas más arduas de la profesión, así que simplemente anoto cuatro conceptos para que tengáis una idea.
El decibelio se utiliza para medir el sonido y expresar la relación entre dos magnitudes, acústicas o eléctricas, o entre la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia.
Es la unidad de medida utilizada para el nivel de potencia y el nivel de intensidad del sonido.
Se utiliza una escala logarítmica porque la sensibilidad que presenta el oído humano a las variaciones de intensidad sonora sigue una escala aproximadamente logarítmica, no lineal. El tipo de magnitud logarímica más común que utilizaremos es DBFS (decibels full scale).

Fase
Entender la fase nos ayudará a ahorrarnos problemas a la hora de grabar con más de un micrófono.
A la hora de grabar los platos de una batería podemos encontrarnos con este problema.Ya veremos más adelante las pautas a seguir para que esto no suceda.
La fase es la diferencia en grados en un punto dentro del ciclo y su comienzo.

1 Ciclo = 360º
1/2 Ciclo = 180º
1/4 Ciclo = 90º
La suma de dos ondas senoidales de igual intensidad y frecuencia produce una:
  • Suma Constructiva: entre 0 y 360º .
Si sumamos dos ondas exactamente iguales desde el mismo punto, el resultado será la misma onda con el doble de amplitud
  • Suma Destructiva: entre 0 y 180º
Si restamos dos ondas exactamente iguales desde el mismo punto, el resultado será una cancelación total de la onda resultante, es decir, cero.
Este caso es solo para las ondas senoidales, cuando grabamos, lo que se registra son ondas complejas, así que la suma de las ondas no es como con las senoidales.
Al posicionar un micrófono a una distancia de la fuente y un segundo micrófono a otra, crea un desfase al recoger la señal entre el 1º y 2º micro.Este tema lo abordaremos más adelante debido a su complejidad.


Octavas musicales
Entre dos octavas hay una relación de 2:1 (el doble de la frecuencia)


   3                 4                 5                 6        :Relación lineal

220Hz         440 Hz         880Hz         1760 Hz  :Relación exponencial


El oído humano lo percibe como intervalos similares mientras que el nº de Frecuencias aumenta exponencialmente.
Esto es simplemente a modo informativo para ver cómo escucha el oído humano.
Otra característica importante de nuestro oído es que se acostumbra muy rápidamente a los cambios, así que es recomendable a la hora de utilizar los procesadores de audio, especialmente los ecualizadores, que hagamos siempre cambios bruscos para ser más precisos y engañar a nuestro oído.


Armónicos
Los sonidos musicales están compuestos por ondas senoidales de diferentes frecuencias y diferentes amplitudes.

Ondas formantes:
  • Fundamental: Senoidales de más baja frecuencia 
  • Armónicos: Senoidales múltiplos de la frecuencia fundamental 
A la hora de ecualizar un instrumento podemos beneficiarnos de dichas frecuencias.
Imaginemos que tenemos un bombo dónde la frecuencia fundamental es de 80 Hz.
En vez de aplicar una amplitud exagerada en esa frecuencia, digamos 12  - 15 Dbs , podemos ahorrarnos tanto exceso en ese punto e incrementar sus armónicos 160Hz - 240 Hz por poner un ejemplo.
De esta forma obtendremos una ecualización más natural (si es eso lo que estamos buscando).
 Otras veces, dependiendo de la producción, lo que necesitaremos son precisamente esos 12-15 Dbs.


Envolvente (Envelope)
Cómo el sonido varía su intensidad a través del tiempo:

  • Ataque (Attack): El tiempo que tarda desde el comienzo hasta que llega a su máxima intensidad.
  • Decaimiento (Decay): El tiempo que tarda desde el máximo hasta alcanzar el nivel constante. 
  • Sostenido (Sustain): Es dónde se estabiliza el nivel. 
  • Relajamiento (Release): El tiempo que tarda en bajar a cero cuando el sostenido termina. 

Entender la envolvente es vital para la utilización de procesadores de dinámica en nuestra producción.
Cada instrumento tiene su propia envolvente, es decir que podremos adecuar los parámetros de un compresor teniéndola en cuenta.A la hora de explicar los compresores volveremos sobre este tema.

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