GUIA PARA UN CURSO DE SONIDO BÁSICO.

Material didáctico elaborado por Producciones Revuelta Sonora.
Managua, Nicaragua. 2005

OBJETIVOS.

Objetivo General.

Identificar todos los elementos que intervienen en un sistema de sonido, así como su correcta utilización. Aprender a conectarlos y realizar correctamente la toma de audio. Conocer las características del sonido. Analizar algunos conceptos de Post-producción.

Objetivos Específicos.

1. Capacitar al alumno para realizar conexiones de equipos de sonido de cualquier tipo, así como el debido reconocimiento de cada una de sus partes.
2. Analizar la naturaleza del sonido.
3. Instruir y dar herramientas al alumno para realizar de manera correcta una grabación de audio, tanto en analógico como en digital.

ÍNDICE DE CONTENIDO.

1. CADENA DE AUDIO

• Introducción a la cadena de audio.
• Equipamiento del estudio: Transductores de entrada, los procesadores de señal, la grabación, la amplificación, los transductores de salida.
• Niveles de señal: Señal de micro, señal de línea, señal de potencia, señal de phono y señal de phones.
• El conexionado: Cable coaxial, cable Paralelo bifilar, balanceado o equilibrado de la señal.
• Mono/estereo.

2. FISICA DEL SONIDO

• Introducción a la física del sonido.
• Definición del sonido.
• Generación y propagación del sonido: Velocidad de propagación, frecuencia, período, amplitud, intensidad, fase.
• El decibelio SPL.

3. TRANSDUCTORES (Micrófonos y Parlantes).

• Introducción a transductores de entrada y de salida, los micrófonos, y altavoces (Parlantes).
• Especificaciones generales: Sensibilidad, respuesta en frecuencia.
• Tipos de Micrófonos: Micrófono dinámico o de bobina móvil, el micrófono electroestático o de condensador y otros.
• Directividad: Micrófono de presión o omnidireccional, micrófono de gradiente de presión: cardioide, supercardioide, hipercardioide y bidireccional. Micrófono de interferencia.
• Clasificación según su utilidad: Micrófono de mano, micrófono de estudio, micrófono inalámbrico.

4. MESA DE MEZCLAS o MIXER

• Introducción a las mesas de mezclas.
• Definición.
• Secciones de una mesa de mezclas: Sección de entrada, sección de ecualización, sección de auxiliares, sección de master.

Capitulo 1
CADENA DE AUDIO.

1- INTRODUCCIÓN.

Escuchar un sonido, ya sea en un concierto o en una grabación es una acción repetida a lo largo de nuestra vida. A menudo son varios los sonidos que logran atraer nuestra atención, preguntándonos como han sido grabados. A lo largo de este curso iremos resolviendo todas las dudas y descubriremos todo el proceso de sonorización.
Para grabar todo tipo de sonidos necesitamos diferentes aparatos electrónicos que nos permitan captarlos, grabarlos, modificarlos, mezclarlos y amplificarlos. Aquí los conoceremos.

2- EQUIPAMIENTO.

Llamamos cadena de audio al conexionado y distribución de un sistema de sonido, así como al seguimiento de una señal de principio a fin, incluyendo todo el proceso intermedio necesario para conseguir un resultado de calidad.
Una cadena de audio simple es, por ejemplo, un micrófono conectado a un sistema de amplificación y éste, a un parlante (altavoz). A partir de aquí podemos ir añadiendo más elementos, pero siempre manteniendo un seguimiento de la dirección de la cadena de audio.

Primero encontramos un micrófono, que convierte el sonido en electricidad; la señal proporcionada por el micrófono desde su salida (OUT) será llevada, mediante un cable, a la entrada (IN) del sistema de amplificación, y del OUT del amplificador enviaremos la señal al altavoz. Éste planteamiento debemos tenerlo presente en configuraciones más complejas en las que el sonido captado lo pasaremos por diversos procesadores. Siempre una salida de audio (OUT o OUTPUT) se conecta a una entrada (IN o INPUT).

DIRECCIÓN DE LA CADENA DE AUDIO.

La señal siempre viaja desde una salida hasta una entrada, aunque éstas cambien de nombre como SEND o RETURN. Estos términos hacen referencia al envío de la señal (SEND) desde una salida A, a una entrada B y al retorno de la señal (RETUNR) desde la salida B a una entrada A.

El conexionado entre estos elementos (micrófonos, consolas, grabadoras, amplificadores,…) constituye la cadena de audio.

Para poder analizar mejor la cadena de audio la dividiremos en 4 apartados:

• Transductores de entrada.
• Procesadores de señal.
• La amplificación/grabación.
• Transductores de salida.

A) TRANSDUCTORES DE ENTRADA.

Los transductores de entrada son los elementos de un sistema de sonorización encargados de captar un sonido o vibración y convertirlos en una señal eléctrica; es el caso de los micrófonos o las pastillas magnéticas. La señal eléctrica es transportada mediante cables al siguiente elemento de la cadena.

Tipos de transductores:

Micrófonos: Convierten las ondas transmitidas por el aire en señal eléctrica, capaces de viajar por cable. Las variaciones de la señal eléctrica de audio son análogas a las variaciones de presión que se produce en la membrana del micrófono, es decir, se producirán unas diferencias en intensidad y frecuencia sobre la señal eléctrica proporcionales a las variaciones de presión producidas por un sonido en la membrana del micrófono.

Otros tipos de transductores son las pastillas magnéticas, los cabezales magnéticos y las cápsulas fonocaptoras.

B) PROCESADORES DE SEÑAL.

La consola.
Es el centro neurológico de una configuración de sonorización. En ella haremos el proceso de mezcla de las diferentes señales captadas con los transductores de entrada.
Dispondrá de varios canales con el fin de poder tener cada una de las señales de forma individual e independiente.
La salida de la consola será la suma de todas las señales en la proporción que determinemos, es decir, que podremos escoger cuanto va a sonar cada elemento captado por diferentes micrófonos, pastillas, cd´s, etc.
Cada canal de la consola tiene los elementos necesarios para conseguir tratar un sonido del modo más correcto posible, como son los preamplificadotes, ecualizadores y auxiliares.

Otros tipos de procesadores son los procesadores de dinámica, de dimensión o espacio, de variación de timbre y de efectos especiales.

C) GRABACIÓN.

Multipistas.

Es un sistema de grabación en el que podemos grabar cada una de las señales de forma independiente y así poder procesar cada sonido por separado.

Dos pistas (Grabado estéreo).

La mezcla se graba en dos pistas o en sistema estereofónico, utilizado en sistemas HI-FI.

D) LA AMPLIFICACIÓN.

Son sistemas electrónicos capaces de potenciar la señal de audio lo suficiente para poder moverlos parlantes. Existen dos tipos. Los HI-FI, diseñados para disipar potencia, y las ETAPAS DE POTENCIA (Poderes), sistemas profesionales que pueden soportar mayores potencias y normalmente son de más calidad.

E) TRANSDUCTORES DE SALIDA.

Convierten la señal de potencia de la salida del amplificador en sonido nuevamente; el nivel de sonido será mucho más elevado que cuando fue captado por los micrófonos. Estos son los Parlantes (Altavoces).

3- NIVELES DE SEÑAL.

La señal eléctrica presenta diferentes niveles según el momento en que se encuentra en la cadena.
La señal generada por un micrófono es muy débil y tiene unos pocos milivoltios; la conocemos como señal de micro. Esta señal debe de ser amplificada lo antes posible para convertirse en señal de línea; para ello haremos uso de un pre-amplificador (en la consola encontramos uno por cada canal). El nivel de línea tiene una tensión cercana a 1 voltio y lo encontramos como el más habitual de la cadena de audio. Es el nivel con el que trabajan las consolas, los multipistas y procesadores de efectos en general.
Para poder escuchar la señal en un parlante, debemos de pasar la señal de línea por un amplificador, obteniendo una señal de potencia, que puede tener hasta unos 100 voltios.
Existen dos tipos de señales además de las antes mencionada, la señal de phono, que hace referencia exclusiva a la entregada por los tornamesas (tocadiscos) y la señal de phones, entregada por los amplificadores de audífonos (auriculares), ya que éstos necesitan una señal un poco más potente que la de línea.

4 - EL CONEXIONADO.

Para poder hacer llegar la señal de un micrófono a la consola necesitamos un cable, el nexo de unión entre ellos, así como para el resto del equipo.
Éste será el encargado de transportar la señal eléctrica con la información de un sonido y, por lo tanto, debemos aplicarle a atención que se merece.
Para señales de micrófono y línea tenemos que utilizar cables coaxiales para audio. Éstos están compuestos por dos o tres conductores (de cobre) y separados por el material aislante (plástico).
Uno de los cables cubre al otro u otros a modo de malla protectora, con el objetivo de proteger la señal de audio que circula por el interior de posibles interferencias (ruidos) electromagnéticas.
Para señales de potencia utilizaremos cable paralelo bifilar, es decir, dos conductores separados por un aislante dispuesto uno al lado del otro (paralelo). Estas señales al ser más potentes no son afectadas por ondas magnéticas.

Es un sistema de protección contra las interferencias de la señal de audio. Se trata de un sistema que anula los ruidos que se pudieran captar por el cable, y que solo sirve para eso: no elimina ruidos que se hubieran captado con el micrófono u otros.

Mono/Estéreo.

Una señal estéreo se transmite mediante 2 señales independientes por un cable con dos conductores positivos más un conductor que cierre el circuito eléctrico. Les llamaremos canal izquierdo (LEFT) y canal derecho (RIGHT).
En una señal monofónica no se puede distinguir la posición de los músicos, ya que tenemos solo un canal para hacer la mezcla. Utiliza un cable con un conductor positivo y uno negativo.

Los conectores.

Son los elementos que permiten unir el cable que transporta la señal con los aparatos receptores de esta señal.
Existen diversos tipos de conectores y multi-conectores, de los cuales los más utilizados en una configuración de audio son los siguientes:

XLR o Canon: Es el conector de audio de las señales de micrófono u línea por excelencia. Está formado por 3 contactos para cables con 3 conductores. Permite una conexión balanceada (mono) o una estéreo no balanceada.

TRS o Jack estéreo: Suele utilizarse en la transmisión de señales de línea o de micrófono, pero esta última no es muy común ni muy recomendable. Permite enviar dos señales independientes, ya que se conecta con un cable de 3 conectores. Por lo tanto sirve para una señal estéreo, dos mono o una balanceada.

TS o Jack mono: Para cables de 2 conductores. Solo permite la conexión de una señal mono.

PHONO o RCA: Es el conector más común en los equipos domésticos, tiene las mismas características que un jack mono.

Capitulo 2
FÍSICA DEL SONIDO.

1. INTRODUCCIÓN.

La física del sonido es la ciencia que estudia la naturaleza de este fenómeno. La generación, propagación y la sensación que produce en nuestros oídos serán los parámetros que más nos interesa conocer de ahora en adelante.

El análisis de la naturaleza del sonido nos permitirá una mejor comprensión a la hora de actuar sobre las cualidades de un sonido.

2. DEFINICIÓN DEL SONIDO.

El sonido es el fenómeno de la naturaleza que nos permite percibir la sensación sonora producida por una vibración mecánica. Dicha sensación es capaz de modificar la presión existente en un medio elástico (el aire), a una velocidad a 340m por segundo; y se transmite desde su punto de origen hasta nuestros oídos.
Las ondas sonoras llegan a nuestros oídos, en los cuales las diferencias de presión ejercen una fuerza capaz de hacer vibrar el tímpano (una fina membrana que se encuentra en nuestros oídos), produciendo una sensación sonora.

2. GENERACIÓN Y PROPAGACIÓN DEL SONIDO.

Las magnitudes físicas que utilizamos para determinar las características del sonido son:

Velocidad de propagación.
La propagación del sonido se efectúa siempre en un medio elástico a una velocidad determinada, siendo el medio que más nos interesa el aéreo. La velocidad de propagación del sonido en el aire es de 340 metros por segundos, si bien puede variar dependiendo de la temperatura y la humedad del aire.

Frecuencia.
Es el número de oscilaciones o ciclos por segundo de una vibración sonora. Se mide en Hertz o Hercio. El oído humano es capaz de distinguir sonido de frecuencias comprendidas entre 20 Hercios y 20.000 Hercios. Los sonidos de baja frecuencia los describiremos como graves y los de alta frecuencia como agudos.

Período.
Es el tiempo que tarda en producirse una vibración, y se mide en segundos.

Amplitud.
Llamamos así a la cantidad de presión que ejerce la vibración en el medio elástico (aire). Cuanto más fuerte suena, mayor amplitud tiene la onda sonora, dado que ejerce mayor presión en el aire. En este caso lo mediremos en decibelio SPL.
Intensidad.
Hace referencia a la cantidad de sonido.

Longitud de onda.
Es la distancia que cubre una onda durante una oscilación completa. Se mide en metros. Las frecuencias más altas tienen menor longitud de onda, mientras que las más bajas tienen mayor longitud de onda.

Fase.
Es el punto o momento en el que se encuentra la señal en un instante determinado. Se mide en grados de inclinación.
Decimos que dos señales están en fase cuando sus momentos de compresión están alineados respecto al tiempo. Si se suman dos frecuencias con igualdad de fase el resultado es la misma frecuencia con el doble de amplitud. Se dice que una señal está desfasada o en contratase con otra cuando el semiciclo de compresión de una coincide con el semiciclo de descompresión de la otra y viceversa. El resultado de dos señales invertidas en fase es cero.

3. EL DECIBELIO

El decibelio es una unidad de referencia de nivel. Así el dBu se utiliza para niveles de señal eléctrica con relación a 0.775 voltios y dB SPL se utiliza para niveles de presión sonora con relación a 0.00002 pascal (umbral de la escucha, nominalmente 0 dB SPL).

SPL son las iniciales de Sound Pressure Leve, que significa: nivel de presión sonora. 0 dB SPL (20 micropascales) corresponde al umbral de audición, mientras que el umbral del dolor son unos 130 dB SPL (100 pascales). En la escala decibélica la escala es logarítmica. Los decibelios no se pueden sumar de forma lineal; 10dBspl mas 10dBspl no es igual a 20dBspl. Existe una fórmula sencilla para la suma de los decibelios, solo aplicable para el siguiente caso: dos fuentes sonoras de misma presión sonora sonando al mismo tiempo; el valor resultante supone un incremento de la presión sonora de 6dBspl.

Del mismo modo cada vez que nos alejamos de la fuente sonora notamos una pérdida de nivel sonoro. Esta pérdida corresponde a 6dBspl cada vez que doblamos la distancia respecto a la fuente sonora.

Capitulo 3
TRANSDUCTORES: MICRÓFONOS.

1. INTRODUCCIÓN.

Los transductores son los elementos que utilizamos en la cadena de audio para convertir la energía acústica en eléctrica y viceversa, estos son el micrófono y el parlante (altavoz). El micrófono convierte la presión sonora en señal eléctrica, mientras que el parlante pasa la señal eléctrica en presión sonora de nuevo.
El micrófono es un componente fundamental dentro de la cadena de audio porqué es el responsable de la captación. Se puede considerar como el oído que captará el sonido. El micrófono dispone de 2 procesos de transducción. El primero es la transducción acústico-mecánica, donde la presión sonora se convierte en movimiento, al contactar con la membrana del micrófono. El segundo consiste en la transducción mecánico-eléctrica, en la que el movimiento transmitido por la membrana se convierte en señal eléctrica.

2. ESPECIFICACIONES.

Sensibilidad.
La sensibilidad determina la cantidad de señal eléctrica que obtendremos para una misma presión acústica. Ésta se mide en milivoltios por cada pascal (mV/Pa). A más voltaje, más sensibilidad, es decir, más capacidad para captar los sonidos más débiles.

Respuesta en frecuencia.
La respuesta en frecuencia nos indica las alteraciones de nivel que sufrirá un sonido en cada frecuencia. Lo ideal sería una respuesta plana, es decir, una línea recta. Esto significaría que no afecta en absoluto al sonido original, sino que lo capta tal y como es.

3. TIPOS DE MICRÓFONOS.

El micrófono dinámico o de bobina móvil.
Su funcionamiento consiste en modificar un campo magnético creado por un imán. Se compone de una membrana, el entrehierro, el imán y la bobina.
Este micrófono no tiene mucha sensibilidad pero soporta bien los niveles altos de presión sonora. Su respuesta en frecuencias altas no es muy extensa. Sus características lo hacen ideal para su utilización en directo, aunque no exclusivo.

El micrófono electrostático o de condensador.
El micrófono de condensador se llama así por que su funcionamiento se basa en este componente electrónico, el cual está formado por 2 placas separadas por material aislante, entre las cuales se almacena la caga eléctrica.
Para cargar las placas del condensador se alimenta con una corriente eléctrica de 48 voltios, conocida como alimentación fantasma (Phantom power), aunque existe una alimentación de 12 voltios, en corriente alterna.
Tiene mucha más sensibilidad que el dinámico, y una respuesta más plana en las frecuencias altas, pero no soporta tanto los altos niveles de presión sonora.

Hay otros tipos de micrófonos como son el micrófono Electret, el de cinta y el piezoeléctrico.

4. DIRECTIVIDAD.

La directividad determina en que dirección capta, el micrófono, el sonido de la manera más eficiente posible.
Existen varias maneras de hacer la toma de sonido y dependiendo del diseño externo del micrófono puede mostrar varias directividades, representadas en unos gráficos conocidos como diagramas polares, los cuales muestran el comportamiento del micrófono en todas las direcciones. Se puede decir que la directividad consiste en la sensibilidad del micrófono en cada dirección.
A mayor frecuencia mayor directivo es el micrófono. Hay tres tipos de micrófonos según su directividad:

Micrófono de presión o Omnidireccional.
Son capaces de captar el sonido por igual, sin depender de la dirección que provenga.

Micrófono de gradiente de presión.
Son conocidos como micrófonos direccionales, existen varios niveles de directividad: cardioide, supercardioide y bidireccional.

Micrófono de interferencia.
Son conocidos como micrófonos de cañón y semi-cañón. Son muy direccionales y prácticamente solo captan el sonido al que se apunte. Son muy sensibles, pues llevan cápsula de condensador. Son los utilizados para la captación de sonido directo en los rodajes de televisión o cine.

5. UTILIDAD.

Existen cuatro tipos de micrófonos según utilidad:

Micrófono de mano.
Diseñado para utilizarse sujeto con la mano. Está diseñado de forma que amortigua los golpes y ruidos de manipulación.

Micrófono de estudio.
No tienen protección contra la manipulación.

Micrófono de contacto.
Toman el sonido estando en contacto físico con el instrumento. Se utiliza también para disparar un sonido de un módulo o sampler a través de un MIDI trigger.

Micrófono inalámbrico.
La particularidad de este micro es la posibilidad de utilizarlo sin cable.

Capítulo 4.
MESA DE MEZCLAS (CONSOLA O MIXER).

1. INTRODUCCIÓN.

La consola suele despertar curiosidad o admiración debido a la gran cantidad de botones y por la supuesta complejidad que representa.
Este elemento de grandes dimensiones lleva a cabo la delicada tarea de mezclar, es decir, escoger cómo y en qué medida va a sonar cada uno de los instrumentos o sonidos que se estén emitiendo.
En este capítulo veremos como se puede simplificar, clasificando los botones o potenciómetros de la consola, por secciones.

2. DEFINICIÓN.

La consola es un sistema electrónico compuesto por entradas y salidas de audio, en la que las salidas son combinaciones de las entradas.
Cualquier consola cumple con la definición anterior, de la más simple a la más compleja.
El ejemplo más simple sería el caso de tener 4 locutores, cada uno con un micrófono, los cuales los conectamos a las entradas de la consola donde la salida será una combinación de las entradas, es decir, una mezcla.

3. SECCIONES DE LA MESA DE MEZCLA.

Sección de entrada.
Corresponde, por lo general, a la parte superior de la consola. En esta parte podemos encontrarnos con un selector de micro/línea, un atenuador de señal de entrada, un pulsador para activar la alimentación y un pre-amplificador. También podemos encontrar un inversor de fase y medidores de señal.

Sección de ecualización.
En ella encontramos los controles necesarios para poder modificar la intensidad de alguna banda de frecuencia. La función del ecualizador es la de corregir las pequeñas deficiencias del sonido, es decir, corregir la respuesta en frecuencia del micrófono o de la sala.
El ecualizador está formado por componentes electrónicos llamados filtros. Los más usados en las consolas son los siguientes: control de tonos, semi-paramétricos y paramétricos.

Sección de auxiliares.
Se presenta en forma de potenciómetros rotatorios. Un auxiliar se encarga de regular la intensidad del sonido de un canal específico pero por otra salida. Existen dos tipos de auxiliares: el pre-fader y el post-fader.