Reverberación y acoplamiento

Reverberación y acoplamiento “La experiencia sensorial es engañosa. Y la razón tiene que corregir los sentidos”.

A la memoria de Marco Vitruvio Polión , ( 80 a.c / 15 a.c)  Romano. Arquitecto, ingeniero

El dispositivo  auditivo del ser humano es una exquisita máquina mecánica biológica que cumple muchas funciones en nuestro organismo, tales como escuchar obviamente, mantener el equilibrio (equilibriocepción), compensar  la presión interna con la externa, regular la temperatura timpánica, protegernos de suciedades  y elementos externos, posee filtros de ancho de banda, un compresor aural que nos protege de altos niveles de presión sonora, es un excelente radar para localizar la procedencia de los estímulos sonoros… Y algunas funciones más, como es el caso del que vamos a hablar hoy, que es ubicar  en qué tipo de  “espacio” o  “entorno”  se desarrolla el estímulo sonoro.

Nuestro “gran” sistema auditivo está dividido en dos partes:

  1. El sistema periférico.

Es el responsable de los procesos fisiológicos de la audición. La “sensación”  propiamente dicha. Es la parte física del oído, estudiado a través de la psicofísica. Digamos la parte hardware.

  1. El sistema central.

Es el responsable de los procesos psicológicos de la audición. La “percepción”. Es la parte psicológica, estudiada por la psicoacústica. Digamos la parte software.

Los sentidos son el mecanismo fisiológico de las sensaciones, mientras que la percepción es la parte psicológica de dichas sensaciones.

Es decir, cuando una persona escucha algún sonido, este llega al oído como una onda acústica mecánica, pero dentro del oído humano se transforma en impulsos eléctricos neurológicos (bioenergía). El resultado de la percepción de dicho estímulo estará de acuerdo a la experiencia personal vivida por el oyente.

La relación entre el estímulo y la percepción corresponde a una escala logarítmica.  Esta relación logarítmica nos hace comprender que si un estímulo crece como una progresión geométrica  (es decir, multiplicado por un factor constante), la percepción evolucionará como una progresión aritmética (es decir, con cantidades añadidas). La Ley de  Weber-Fechner caracteriza la sorprendente relación entre la magnitud objetiva de un estímulo físico y la percepción cognitiva de dicho estímulo.

Pero a su vez, hay que tener en cuenta que el sonido, o estímulo sonoro, nos aporta en sí mismo mucha información. Nos dice su intensidad, su componente tímbrica, su procedencia, su envolvente dinámica, su duración y su  frecuencia. Y también… nos llegan a nuestros oídos otros parámetros que son ajenos a la fuente emisora en sí misma, y que son provocados por el lugar físico en donde se efectúa la señal sonora.

 

Reverberación y acoplamiento

 

Que dicho sea de paso, nuestro medio gaseoso  en el cual estamos sumergidos, que  en general es aire (algo enrarecido muchas veces), nos cobra un peaje muy caro por trasladar dicha  información. De por sí es un medio de transmisión no lineal. Su temperatura, su humedad, la caída de intensidad por la distancia recorrida (la Ley Inversa del Cuadrado), la velocidad del viento, polución sónica y otros  factores  influyen en la transmisión del estímulo.

Pero existen otros parámetros directamente relacionados con el espacio y el entorno en donde se desarrolla ese sonido, que son las bien conocidas  “Reflexiones,  Refracciones,  Difracciones y Absorción”, que se producen al chocar el sonido con elementos de estado sólido, como paredes, techos y suelos, elefantes y osos polares… etc., sumándose (obviamente también pueden restar al estar en  fase negativa)  al sonido directo de dicha fuente, dándonos  así la  idea de la dimensión y características del espacio en donde se produce el sonido.

Reverberación y acoplamiento

Obviamente estas ondas reflexivas no se producen en espacios abiertos.

Pero…  en recintos cerrados….  empieza la gran batalla  entre Sonido Directo contra Reflexiones.

Como vemos en el gráfico, el oyente no solo  recibe el sonido directo sino también una serie de ondas de presión que se producen al reflejarse, en elementos de estado sólido (o en estado líquido, como es el caso de las ondas reflejadas en el mar para la transmisión de ondas de radio) que al llegar con un retraso de tiempo y una menor intensidad (ya sea por el peaje que nos cobran por la  distancia que ha recorrido, por la  absorción, difracción y/o refracción, dadas por las características del elemento en el cual rebotan), llegan al oyente aun después de extinguirse la fuente sonora.

A esto se lo denomina “persistencia acústica”,  que es el  fenómeno por el cual el cerebro humano interpreta como un único sonido a uno o más sonidos recibidos en un corto espacio de tiempo. Recomiendo leer sobre el efecto Haas.

Pero …dicho fenómeno es más conocido y famoso como “Reverberaciónnnnnnnnnnnnnnn………..””””

Nuestro cerebro decodifica esta sensación causada por la unión del sonido directo, más las reflexiones, dando así la idea e  imagen del tipo de sala, recinto o lugar en donde está desarrollándose el sonido.

La arquitectura acústica del recinto, su volumen y su coeficiente de absorción son  parámetros importantes para hacernos una idea de qué tipo de sala se trata.  El parámetro que permite cuantificar el grado de reverberación de una sala es el llamado “Tiempo de Reverberación” (T.R.). Recomiendo leer sobre la ”Fórmula de Sabine”.

Pero desde el emisor, según su intensidad, su  frecuencia, su longitud de onda, el tiempo de viaje hasta la primera reflexión y el grado de incidencia con la cual las ondas rebotan en la superficie, todo esto sumado a los factores antes mencionados, será el resultado de las reflexiones características de ese recinto.

El enlace más vulnerable de  la cadena es, sin duda, el viaje acústico final, desde el altavoz hasta el oyente”. Bob McCarthy.

El tamaño del obstáculo y la longitud de onda del sonido determinan si una onda rodea el obstáculo o se refleja en la dirección de la que provenía.

Si el obstáculo es pequeño en relación con la longitud de onda, el sonido lo rodeará (difracción). En cambio, si sucede lo contrario, el sonido se refleja (reflexión). Y otra parte será absorbida.

Las frecuencias bajas, al tener una longitud de onda más larga, es más fácil que puedan rodear obstáculos que las frecuencias agudas de menor longitud. Esto es en relación al efecto de  difracción.

La disminución de presión sonora reverberante se produce por la absorción de sonido incidente, de esta manera se reduce el tiempo de reverberación en salas”.

La refracción es parte de la energía que cuando cambia a otro medio en el que la velocidad de transmisión es diferente, la onda cambia su grado de incidencia, su curvatura. También puede producirse refracción dentro de un mismo medio, cuando las características de este no son homogéneas, por ejemplo, cuando de un punto a otro del aire, aumenta o disminuye la temperatura y la humedad, esto hace que la  refracción sea muy difícil de controlar, o más bien imposible, diría yo.

Reverberación y acoplamiento

La reflexión generalmente es de menor intensidad por mayor  distancia recorrida que  el sonido directo. Que será porcentualmente mayor en intensidad, ya que viaja directo al oído.

Si no, nos encontraríamos en un caso de “distorsión de imagen sonora”, ya que al haber reflexiones encontradas y siendo el sonido directo de la fuente de menor intensidad, la procedencia del sonido se pierde, dificultando su localización.

Nota: Las reflexiones del suelo se utilizan para el diseño y optimización de arreglos de subgraves en sistemas de sonido.

Más allá de que existen dispositivos electrónicos que simulan las reflexiones, es importante tener claro que las reflexiones son el punto clave a tener en cuenta a la hora de acoplar y optimizar  un sistema de sonido. Es decir, es de vital importancia considerar  que nuestro sistema de sonido esté acoplado con la sala en la cual se va a desarrollar el evento.

La tarea principal del camino de transmisión electrónica es entregar la señal original de la consola al dominio mecánico/acústico.  Muchas veces debemos modificar dicha señal eléctrica anticipándonos  a los efectos que ocurrirán en el campo acústico, ya que nuestro objetivo es entregar una copia lo más fiel posible al oyente. Para conseguirlo necesitaremos pre-compensar los cambios causados por las interacciones en el espacio. Es decir, la señal electrónica puede procesarse para compensar la interacción acústica.

Los procesos básicos  que se utilizan para la tarea de optimizar un sistema para su alineación son: ajustes de niveles (niveles relativos), de delays (fase relativa/tiempo) y de ecualización (compensa los cambios en la respuesta  de  frecuencia).

Las reflexiones excesivas degradan la inteligibilidad y modifican el contenido tonal del sonido”.

En el desarrollo de un evento, con las complicaciones que sean, siempre tiene que haber una “armonía” entre el sistema de sonido y la sala, lo que facilita la inteligibilidad, la resonancia, el rendimiento del equipo  y una mejor mezcla final.

Gracias a los avances tecnológicos, que nos dan las herramientas para tener el control físico del sonido, y la gran ciencia acústica, podemos controlar y calcular la sintonía de los recintos pudiendo lograr un buen acople entre el sistema electrónico y el sistema acústico del lugar en donde se produce el evento sonoro.

Esto lo vemos claramente en los estudios de grabación, teatros y salas de conciertos, que están adaptadas con diferentes materiales (cortinas, butacas.. etc.) tratados con  materiales absorbentes (melamina, lana de roca, aire,  etc.), trampas acústicas y demás artilugios para lograr la acústica deseada.

Por ejemplo, los  grandes estudios de grabación cuentan con salas de diferentes tipos de condiciones acústicas para los diferentes tipos de instrumentos que se quieren  grabar. Y así de esa forma se evita utilizar el proceso  de los dispositivos electrónicos (reverbs). O sea, que hay salas que son más “secas”, otras  más brillantes,  anecoicas (sin reflexión alguna), etc.

En definitiva, antes de ponernos a mezclar es necesario un trabajo previo, que es buscar  el acople entre estos dos medios (electro/acústico) para que cuando recibamos las señales, al mezclar nos facilite la tarea y así podamos sacar más provecho del equipo de sonido.

Espero que les sirva de algo.

Y ojalá tenga más  “ECO”, “eco”, “eco “ , que reverberaciónnnnnnn.

Nos vemos en la próxima.

Salutis.

Sergio Cocirio, Jefe de Estudios

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