Acústica y Componentes del Sistema de Sonido

Caja Acústica o Gabinete

La caja acústica, también conocida como gabinete, es esencial debido a los problemas de fase. Cuando el parlante se mueve hacia adelante, comprime el aire, y al moverse hacia atrás, lo descomprime con una diferencia de fase de 180 grados. Sin una caja acústica, la onda trasera se cancelaría con la delantera. Por lo tanto, el gabinete contiene la onda trasera y permite que el sonido se propague correctamente.

El tamaño del gabinete depende de las frecuencias que debe reproducir. A menor frecuencia, mayor debe ser el tamaño del gabinete. Los gabinetes más grandes ofrecen una mejor reproducción de sonidos graves.

En sistemas home theatre, las bajas frecuencias se manejan a través del subwoofer. La idea es crear un gabinete separado de los otros para optimizar el espacio y la calidad del sonido. El subwoofer reproduce solamente sonidos graves.

Parlante

El parlante convierte la energía eléctrica en energía mecánica y luego en acústica. Durante esta conversión, pueden ocurrir pérdidas, distorsión o deformación de la señal.

Sistemas Multivía

Dado que no todos los parlantes pueden reproducir todas las frecuencias audibles (20 Hz – 20 kHz), se utilizan parlantes especializados para cada parte del espectro. Hay parlantes para bajas frecuencias (LOW), medias (MID) y altas (HIGH).

Sistemas de Audio: Mono, Estéreo y Surround

Multicanal

  • Mono (una señal): Una sola señal, aunque se utilicen dos parlantes. Todo el sonido proviene de una sola dirección.
  • Estéreo (dos señales): Crea un “efecto acústico” mediante dos parlantes separados con señales independientes. Esto permite la ilusión de sonidos posicionados en el centro entre ambos.
    • Si el sonido llega más fuerte desde el parlante izquierdo, se percibe a la izquierda.
    • Si el sonido llega a igual nivel desde ambos parlantes, se percibe en el medio.
    • No hay un parlante físico en el centro; es una fuente virtual.

El estéreo da realismo. Por ejemplo, si en una imagen un auto pasa de izquierda a derecha, el sonido también debería hacerlo. Además, suele mejorar la mezcla al “dar espacio” a los sonidos mediante el paneo.

Surround (más señales, usado en cine): Sumerge al espectador en la diégesis, colocándolo en la posición de la cámara. Permite reproducir sonidos que provienen de adelante o atrás.
  • Se utiliza un joystick de “paneo” para dirigir el sonido.
  • Un sistema 5.1 tiene seis señales independientes (Central, Frontal Izquierdo, Frontal Derecho, Trasero Izquierdo, Trasero Derecho y Subwoofer).

Digitalización del Audio

Digitalización: Para convertir audio analógico a digital, se toman muestras de amplitud y se les asigna un código.

Lo importante no es la cantidad de parlantes, sino la cantidad de señales.

Resolución en Bits

Indica cuántos bits se usan para codificar cada muestra. A mayor resolución, se obtienen más escalones de amplitud y una señal más fiel.

Sample Rate (Frecuencia de Muestreo)

Indica cuántas muestras se toman por segundo. A mayor sample rate, la señal es más continua, y a mayor resolución en bits, mayor fidelidad.

Formatos de Archivos de Audio

Una vez tomadas las muestras, se genera un archivo digital con la información lista para ser procesada.

  • Sin pérdida: .WAV, .AIFF, .FLAC
  • Con pérdida: .MP3, .3GP, .AAC, .M4A

Un archivo con pérdida será más ligero pero tendrá menos información, ya que se descartan datos que “no se escuchan”.

Criterios para Elegir el Formato

  • En grabaciones, se recomienda grabar siempre sin compresión, ya que ese audio se procesará posteriormente y es conveniente trabajar con una “buena materia prima”.
  • Si el medio de reproducción no es de alta calidad, puede ser conveniente usar compresión para obtener archivos más ligeros.
  • Aunque se vuelva a convertir a .WAV un archivo .MP3, lo perdido no se recupera.

Consolas y DAW (Digital Audio Workstation)

Consola de Sonido / Mixer / Mesa de Mezcla

Equipo electrónico que recibe múltiples señales de audio, las procesa, mezcla y dirige hacia diversas salidas. Sus prestaciones están generalmente relacionadas con su tamaño. Las consolas con mayor cantidad de canales suelen tener más salidas y mayor capacidad de procesamiento.

Preamplificador

Primera etapa de amplificación de un micrófono. El preamplificador aumenta la señal de baja energía eléctrica del micrófono para que pueda ser procesada en la consola. Es una de las partes más importantes para que la consola o cualquier dispositivo de audio “suene bien”. Un error común es amplificar demasiado al principio, lo que puede saturar y arruinar el sonido.

Ecualizador

Permite modificar la amplitud de frecuencias específicas en lugar de todo el audio junto, construyendo una respuesta en frecuencia.

  • Amplificación/Reducción: Ajusta el volumen de la frecuencia seleccionada.
  • Ancho de banda: Determina cuánto afecta a las frecuencias vecinas. No está presente en todas las consolas. Un ancho de banda más amplio es más abarcativo y se utiliza con fines artísticos.

Fader y Paneo

  • Fader: Controla el volumen de cada canal.
    • Nivel U o 0 dB: Valor que se establece cuando la señal de salida es igual a la de entrada.
  • MUTE/ON: Silencia o activa el sonido, respectivamente (depende del fabricante).
  • SOLO/PFL: Permite escuchar un solo canal y no el resto, facilitando el trabajo individual en ese canal.
  • PAN-POT: Indica hacia dónde se dirige el sonido en el campo estéreo.