Parámetros Básicos del Sonido

1. Principios Físicos del Sonido

El sonido se origina a partir de vibraciones que generan ondas longitudinales (movimientos de compresión y refracción) y se propagan a través de medios elásticos como el aire, a una velocidad de aproximadamente 343 m/s.

La señal de audio es la conversión de esta onda de sonido en una señal eléctrica mediante un transductor, como el micrófono.

2. Características de la Onda Sonora

• Frecuencia (Tono): Es el número de ciclos que una vibración completa en un segundo, medido en hercios (Hz).
  • Psicológicamente se percibe como Tono (agudo o grave).
  • El rango de audición humana es de 20 Hz a 20.000 Hz.
  • Las divisiones más comunes son las Octavas (proporción 2:1) y los rangos (Subgraves 20-80 Hz, Graves, Medios, Agudos).
• Amplitud (Volumen/Intensidad): Es el tamaño vertical de la onda.
  • Se mide en decibelios (dB), una escala logarítmica que imita la sensibilidad del oído humano.
  • Tipos de dB comunes son: dB SPL (presión sonora), dBu (nivel profesional) y dBV (nivel doméstico). En mesas analógicas, 0 dBm indica el nivel óptimo de sonido.
• Timbre: Es la cualidad que permite distinguir la fuente o instrumento que produce el sonido.
• Longitud de Onda: Es la distancia recorrida para completar un ciclo; es inversamente proporcional a la frecuencia.
• Fase: Es la relación de tiempo entre dos o más ondas de sonido.
• Envolvente (ADSR): Define la forma en que evoluciona la amplitud de un sonido en el tiempo: Ataque, Decaimiento, Sostenimiento y Liberación (Release).

3. Sistema Auditivo y Psicoacústica

El oído transforma las ondas sonoras en impulsos eléctricos (en la cóclea o caracol), que luego son procesados por el cerebro. La Psicoacústica es el estudio de cómo el cerebro humano percibe e interpreta el sonido, abordando fenómenos como el enmascaramiento o la localización espacial.

La Cadena de Audio y el Procesamiento Digital

4. Cadena de Audio y Audio Digital

La Cadena de Audio es el conjunto de elementos por donde pasa la señal, con las fases de transducción (acústica-eléctrica), transporte, procesado y transducción (eléctrica-acústica).

4.1. Conversión Analógico-Digital (A/D)

Proceso de transformar la onda de audio analógica en un sistema binario (ceros y unos).

• Frecuencia de Muestreo: Velocidad a la que se toman muestras de la onda original (ej. 44.1 kHz para CD/MP3).
• Cuantificación (Resolución): Bits de profundidad que definen la precisión de la amplitud de la señal (ej. 16 bits, 24 bits).

4.2. Formatos de Audio

• Sin compresión: WAV, AIFF (máxima calidad, archivos grandes).
• Con compresión:
  • Sin pérdida: FLAC (reduce tamaño sin perder calidad).
  • Con pérdida: MP3, AAC, OGG (elimina datos menos perceptibles para reducir significativamente el tamaño).

Elementos de la Cadena de Audio: Micrófonos

5. Micrófonos: Componentes y Funcionamiento

Un micrófono es un transductor acústico-eléctrico.

Partes principales:

• Diafragma: Membrana sensible a las vibraciones.
• Elemento de transducción (cápsula).
• Rejilla: Protege de golpes y de las consonantes oclusivas.
• Conector de salida: Generalmente XLR.

6. Tipos de Micrófonos según su Principio de Transducción

6.1. Inducción Magnética (Micrófono Dinámico)

• Tipo de micrófono: Dinámico (Bobina móvil).
• Funcionamiento: Una bobina unida al diafragma se mueve dentro de un campo magnético fijo, lo que genera voltaje.
• Características clave: Son micrófonos robustos y menos sensibles. Son más afectados por el efecto de proximidad, que aumenta los graves cuando la fuente está muy cerca.

6.2. Capacitancia Variable (Micrófono de Condensador)

• Tipo de micrófono: Condensador (Capacitante).
• Funcionamiento: El diafragma móvil y una placa trasera fija forman un condensador. El movimiento del diafragma varía la capacitancia y, con ello, el voltaje.
• Características clave: Tienen alta sensibilidad y fidelidad. Requieren alimentación phantom de +48V (excepto los electret).

7. Características Técnicas Generales

El Patrón polar o directividad describe la sensibilidad del micrófono al sonido según la dirección de procedencia.

7.1. Patrones Polares

• Omnidireccional: Capta 360°.
• Bidireccional: Capta por delante y por detrás (patrón en figura de 8).
• Unidireccional: Capta principalmente en una dirección. Los principales son el Cardioide (forma de corazón), Supercardioide e Hipercardioide.

7.2. Otros Parámetros Técnicos

• Nivel Máximo de Presión Sonora (SPL): Indica el nivel de sonido a partir del cual el micrófono comienza a distorsionar (ej. 120 dB es un nivel bueno).
• Sensibilidad: Mide el voltaje de salida (cuánto sonido recoge) ante una fuente constante. Afecta a la necesidad de ganancia y a la relación señal-ruido.
• Impedancia: Resistencia al paso de la tensión. La baja impedancia (150-600 Ohmios) es ideal, ya que genera menos ruido y permite cables más largos.
• Micrófonos de Cañón: Altamente direccionales, empleados en rodajes para atenuar las señales que no llegan desde un ángulo frontal estrecho.

8. Sistemas Inalámbricos

Un sistema de microfonía inalámbrica consta de Transmisor, Receptor y el Micrófono (lavalier, de mano, etc.). Usan bandas de frecuencia UHF o VHF, siendo UHF (470 – 694 MHz) la más utilizada en espectáculos por su ancho de banda y menor propensión a interferencias.

Aplicaciones Prácticas y Grabación Digital

9. Fuentes Sonoras en Producción

Las fuentes sonoras se clasifican principalmente en:

1. Voz/Diálogo: Buscando la máxima inteligibilidad. Puede ser:
   • Sonido Directo: Captado durante la producción. Aporta naturalidad y realismo ambiental.
   • Playback (Sincronía de Labios): El sonido se graba antes de la actuación o imagen.
   • Doblaje (ADR): Reemplazo de diálogo en postproducción.
2. Efectos: Sonidos que no son voz ni música.
   • Efectos Originales (Wildtracks): Grabados en localización.
   • Efectos de Sala (Foley): Sonidos recreados en un estudio en sincronía con la imagen (ej. pasos, roces de ropa).
   • Librerías/Especiales: Sonidos pregrabados o sintéticos.
3. Música.

10. Colocación de Microfonía

La elección del micrófono depende del contexto (Estudio, Directo o Audiovisuales).

• En Audiovisuales: Se usan micrófonos de condensador con pértiga. El micrófono de cañón es el más común por su alta direccionalidad, buscando evitar que sea visible en cámara. En planos amplios, se recurre a micrófonos lavalier (de corbata) o a esconder la microfonía.
• En Directos: Se priorizan los micrófonos de la familia Cardioide para evitar la captación de sonido ambiental. Se usan técnicas como mutear los micros no usados, limitar el uso de monitores y usar sistemas In-Ear para evitar el feedback o acople.

11. Grabación Digital y Tarjetas de Sonido

La grabación se realiza en un DAW (Digital Audio Workstation) con ayuda de una Tarjeta de Sonido o Interfaz de Audio.

• Tarjetas de Sonido: Son dispositivos A/D y D/A. Permiten la conexión (USB, Thunderbolt) de micrófonos (con Phantom Power) y otros equipos al ordenador.
• Latencia: Es el tiempo que el sistema tarda en procesar la señal. Para minimizarla se recomiendan conexiones rápidas (Thunderbolt 3) y bajar el tamaño del buffer en el software.
• Software de Audio (DAW): Programas como Pro Tools, Audition, Ableton o Cubase se utilizan para mezclar, editar y componer sobre las señales grabadas.