Curso de técnico de sonido y producción musical PDF

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INDICE DE MATERIAS CAPITULO 1 ACUSTICA ( Nociones de Sonido ) 1.1 Qué es el sonido 1.2 Cómo se mide 1.3 Cómo se propaga 1.4 Reflexión, Transmisión, Absorción y Difracción

CAPITULO 2 ACUSTICA ( El Sonido y sus Características ) 2.1 Frecuencia, Módulo y Fase 2.2 Espectro

CAPITULO 3 PSICOACUSTICA 3.1 Audición y Frecuencia 3.2 Timbre 3.3 Enmascaramiento 3.4 Localización Especial de Fuentes

CAPITULO 4 EQUIPOS DE SONIDO ( Calidad de Audio ) 4.1 Respuesta en Frecuencia 4.2 Distorsión 4.3 Relación señal ruido 4.4 Diafonía

CAPITULO 5 EQUIPOS DE SONIDO ( Equipos Domésticos ) 5.1 Fuentes de Sonido 5.2 Amplificadores 5.3 Filtros y Ecualizadores 5.4 Altavoces 5.5 Cadenas de Música

CAPITULO 6 EQUIPOS DE SONIDO ( Microfonía ) 6.1 Definición y Tipos de transductor 6.2 Características 6.3 Directividad y Diagramas Polares

CAPITULO 7 EQUIPOS DE SONIDO ( Procesadores ) 7.1 De Frecuencia 7.2 De Dinámica

CAPITULO 8 EQUIPOS DE SONIDO ( La Mesa de Mezclas ) 8.1 Definición y Requisitos 8.2 Proceso de Grabación y Reproducción Multipista 8.3 Descripción de las funciones. Módulo de Canales de Entrada

CAPITULO 9 EQUIPOS DE SONIDO ( Etapas de Potencia ) 9.1 Definición y Elementos 9.2 Características 9.3 Tipos de Etapa 9.4 Conexión

CAPITULO 10 EQUIPOS DE SONIDO ( Altavoces ) 10.1 Definición y Tipos de Transductor 10.2 Características 10.3 Motivos para Configurar los Monitores 10.4 Configurando los Monitores 10.5 ¿Está alto o suena Alto?

CAPITULO 11 LA ECUALIZACION 11.1 Terminología de la EQ 11.2 Rangos de Frecuencias de los Instrumentos 11.3 Uso de los Filtros

CAPITULO 12 DINAMICA 12.1 Usos. Terminología 12.2 Los Codos 12.3 Rangos de Compresión 12.4 Compresores Multibanda 12.5 El uso del Modo M-S

CAPITULO 13 REVERB 13.1 Usos 13.2 Los Controloes de la Reverb 13.3 Reverb por Convolución

CAPITULO 14 PANORAMICA 14.1 ¿Qué es la Panorámica? 14.2 Panorámica General 14.3 Mezcla Tridimensional

CAPITULO 15 LA GRABACION Y LA MEZCLA 15.1 El Estudio desde cero. La Parte Eléctrica 15.2 La Configuración del Estudio 15.3 ¿Estamos Todos? 15.4 Los Instrumentos 1) La Batería 2) El Bajo y el Contrabajo 3) La Sección de Metales 4) La Sección de Cuerdas 5) Pianos y Teclados 6) Guitarras Eléctricas 7) Guitarras Acústicas

15.5 Una Grabación de música Pop 15.6 Los Cimientos de la Mezcla 15.7 Música Orquestal 1) La Sección de Cuerda 2) La Sección de Viento-Madera 3) La Sección de los Metales 4) Consideraciones Finales

CAPITULO 16 BITRATES y MP3 16.1 Fraunhofer 16.2 Compresión Mp3. Un Estudio de Radio 16.3 Compresión Mp3. Equipos Portátiles 16.4 Compresión Mp3. Locales de Difusión 16.5 Compresión Mp3. Estudios de Grabación

CAPITULO 17 SINTESIS 17.1 Terminología 17.2 Análisis de Envolventes

CAPITULO 18 LA SEÑAL SMPTE 18.1 SMPTE

CAPITULO 19 UN REPASO GENERAL Y OTROS APUNTES 19.1 Terminología Diversa 19.2 teoría del Sonido. Funcionamiento de los Altavoces 19.3 Tipos de Transductores y sus Cortes de Frecuencia 19.4 Monitores 19.5 Cableado de Sonido

CAPITULO 20 IMPRESCINDIBLES 20.1 El Audio a 192 KHz 20.2 El Dithering 20.3 Vinilo Mágico 20.4 Los Efectos Plug-In 20.5 Guía General de Microfonía 20.6 La Grabación de CD

CAPITULO 21 NUEVAS GENERACIONES DE DISCOS COMPACTOS 21.1 El DVD-Audio 21.2 El SACD 21.3 El HDCD 21.4 El DualDisc

1.1 QUÉ ES EL SONIDO El sonido es una vibración mecánica de las partículas del aire, que en contacto con el tímpano, se transmite al oído. A través del oído interno y el nervio auditivo, el cerebro interpreta estas vibraciones. Lo que el cerebro interpreta es lo que oímos. La vibración de una partícula significa que esta se mueve en las proximidades de su posición original y pasada la vibración volverá a su posición original. Una vibración es (por ejemplo) lo que ocurre en la superficie de agua en reposo, si se arroja una piedra: esta crea una vibración que avanza y hace que las partículas de la superficie suban y bajen, pero pasada la onda, las partículas siguen donde estaban. La diferencia con el ejemplo del agua, es que en el aire los movimientos de las partículas son longitudinales, en la dirección de avance del sonido. Si tenemos una superficie que vibra, como puede ser el cono de un altavoz, la vibración se transmite a las partículas de aire que están en contacto con la superficie, empujándolas hacia adelante y hacia atrás, éstas a su vez empujan a las siguientes y cuando las primeras se retraen (se vuelven hacia atrás) las segundas también y así se va propagando la onda por aire.

Ultrasonido

Infrasonido

Sonido

Tomando la definición de sonido, como aquello que el oído humano es capaz de percibir, habría que limitarlo a las vibraciones de frecuencias comprendidas entre 20 y 20.000 Hz (Hertzios = ciclos completos en un segundo). De este modo se llamarían infrasonidos a las vibraciones cuya frecuencia fuese menor de 20 Hz y ultrasonidos a las que oscilan por encima de los 20 KHz (kilo hertzios). 1.2 CÓMO SE MIDE. Las perturbaciones creadas por las vibraciones sobre el estado de reposo inicial de las partículas de aire, se traducen en variaciones muy pequeñas de presión. Las partículas de aire se acercan y alejan con las vibraciones, se comprimen y "descomprimen". Esta variación de presión es lo que se mide. La unidad de medida de la presión es el Pascal (Pa). Sin embargo esto obligaría a tratar con unidades muy pequeñas, por eso se usa otra medida relativa: el "Nivel de Presión Sonora" (NPS), que se mide en decibelios (dB). El NPS en decibelios es el resultado de la siguiente operación matemática: 20·Log10 (presión/Pref), siendo "Pref" la presión de referencia = 20·10-6 Pa ( = 0,00002 Pa). La presión de referencia es la mínima que puede detectar el oído humano medio. Con lo que si tenemos un Nivel de Presión Sonora (NPS) = 0 dB, diremos que hay silencio (Ojo: no confundir con el dBfs). En términos de habla inglesa, las referencias NPS se encuentran como SPL (Sound Pressure Level), y por influencia, también en documentación de habla hispana se suelen encontrar datos en dB SPL.

Unos valores medios en dB son los siguientes: 25 dB NPS en un dormitorio urbano 57 dB NPS en conversación normal 64 dB NPS en conversación de tono elevado 85 dB NPS durante un grito 115 dB NPS en una discoteca 130 dB NPS de umbral de dolor Tabla orientativa sobre los niveles de presión sonora en diferentes ambientes. 1.3 COMO SE PROPAGA. El sonido es una vibración, que, como tal, se puede dar en cualquier medio material, sólido, líquido o gaseoso (como el aire). En cada medio, se propaga a una velocidad diferente, principalmente en función de la densidad. Cuanto más denso sea el medio, mayor será la velocidad de propagación del sonido. En el vacío, el sonido no se propaga, al no existir partículas que puedan vibrar. En este caso tenemos una muestra del clásico error de las películas de ciencia ficción: el sonido de las explosiones en el espacio. Dado que el sonido no se propaga en el vacío.........quita tus propias conclusiones........ En el aire, el sonido se propaga a una velocidad aproximada de 343 m/s (metros por segundo). Esta velocidad puede variar con la densidad del aire, afectada por factores como la temperatura o la humedad relativa. En cualquier caso, para distancias de decenas de metros las variaciones son mínimas. En el agua, un valor típico de velocidad del sonido son 1500 m/s (el agua es más densa que el aire). En el agua, la densidad varía mucho en función de factores como la profundidad, la temperatura o la salinidad. La propagación del sonido en el agua, es el fundamento de los sistemas de sonar utilizados en barcos y submarinos para detectar obstáculos u objetivos y para enviar datos codificados. Para aplicaciones sonar las frecuencias que se utilizan corresponden a los ultrasonidos. En materiales metálicos, el sonido se propaga a velocidades superiores a las anteriores, por ejemplo, en el acero el sonido se propaga a una velocidad en torno a 5000 m/s. En materiales sólidos se utiliza el sonido y las propiedades de reflexión para detectar fallas estructurales y grietas, sin necesidad de tener acceso a toda la estructura. Por ejemplo en una viga, bastará con acceder a una de sus terminaciones para poder conocer su estado, empleando ultrasonidos y ecogramas. Divergencia esférica: el nivel de presión disminuye conforme el sonido se propaga. Cuando el frente de onda es esférico, en la mayoría de los casos, el nivel de presión cae 6 dB por cada vez que se duplica la distancia. Estas se llaman pérdidas por divergencia esférica. Si por ejemplo se mide el NPS que produce una excavadora a cinco metros y este es de 100 dB, podremos decir que a 20 m el NPS será de 88 dB, y a 40 m serán 82 dB. Cuando el frente de onda es plano, no hay pérdidas por divergencia. Un ejemplo de este tipo de propagación se da en la propagación del sonido por el interior de una tubería.

1.4 REFLEXIÓN, TRANSMISIÓN, ABSORCIÓN Y DIFRACCIÓN. 1.4a- Reflexión y transmisión. Cuando una onda acústica incide sobre una superficie plana que separa dos medios, se producen dos ondas: una de reflexión y otra de transmisión. Cuando la inclinación de la onda incidente es superior a una ángulo dado (ángulo crítico), sólo se produce onda reflejada. Cuanta energía pasa a formar parte de la onda reflejada y cuanta pasa ser parte de la onda transmitida, es función de la relación de impedancias acústicas entre el primer y el segundo medio. La impedancia es la oposición que hace el medio al avance de la onda, algo así como la "dureza" del medio. Cuando se pasa del medio aéreo al acuático, casi toda la energía se refleja, debido a que las impedancias son muy dispares. En cambio, entre una capa de aire frío y otra de aire caliente, casi toda la energía de la onda acústica pasa a formar la onda transmitida, ya que la impedancia acústica es parecida.

Ondas que se generan al pasar de un medio a otro. 1.4b- Absorción. Una onda acústica implica el movimiento de partículas, las cuales rozan entre sí. Este roce consume parte de la energía, que se convierte en calor, disminuyendo la energía acústica total. La pérdida de energía, o absorción, depende de cada frecuencia, siendo generalmente mayor a altas frecuencias que a bajas frecuencias. En medios fluidos como el aire o el agua se pueden dar los datos de absorción en función del camino recorrido por la onda acústica. La siguiente tabla muestra la absorción del aire a 20º centígrados y humedad del 70% para distintas frecuencias, en dB por kilómetro. Frecuencia (Hz)

31 63 125

259

500

1K

2K

4K

Absorción (dB/Km.)

0.2 0.3 0.7

1.3

2.6

5.3

11.0

22.0 53.0 160

8K 16K

Como se puede observar, la absorción es mucho mayor en las altas frecuencias que en las bajas. Por ejemplo, una onda acústica de frecuencia 500 Hz que recorre dos kilómetros sufre unas pérdidas por absorción del aire de 5.2 dB. Para calcular el nivel real, habría que tener en cuenta las pérdidas por divergencia esférica. También existe otro parámetro de la absorción, y es el que se usa en las especificaciones de materiales acústicos. Se suele llamar "coeficiente de absorción a:", es adimensional y sus valores van de 0 a 1, siendo cero equivalente a mínima absorción y uno máxima absorción. Este valor se usa principalmente para calcular los tiempos de reverberación de salas. El coeficiente "a:" de un panel acústico depende principalmente del espesor, porosidad y de la forma que tenga.

1.4c- Difracción. Se entiende por difracción cualquier desviación de la propagación en línea recta debida a la presencia de algún obstáculo en el medio homogéneo. Por ejemplo, un muro que separa una zona residencial y una carretera, ya que no se interrumpe el medio de propagación: el aire. De forma parecida a como actúa la luz cuando se encuentra con un obstáculo, actúan las ondas acústicas. También se puede hablar de sombra acústica creada por un obstáculo. La sombra creada es distinta según la frecuencia de la que se trate. Así las altas frecuencias "proyectan" una sombra más definida que las bajas frecuencias. Es decir, si entre el oyente y una fuente sonora que están en campo abierto, se sitúa un obstáculo (por ejemplo se levanta una pared de dos metros), el oyente percibirá una reducción de la intensidad del sonido total. Sin embargo, esta reducción será poca a las frecuencias próximas a 20 Hz (bajas frecuencias) y mucha a las frecuencias próximas a los 20 KHz (altas frecuencias), alrededor de 10 dB. En este caso se podrá decir que las bajas frecuencias sufren más difracción que las altas, en otras palabras: su trayectoria se ha curvado más, rodeando el obstáculo. Frecuencia Atenuación del NPS 250 Hz 14 dB 500 Hz 17 dB 1000 Hz 20 dB 2000 Hz 23 dB

Datos de un ejemplo real. A la izquierda la fuente de ruido, a la derecha el oyente. Los efectos de difracción pueden tener importancia para micrófonos, altavoces, para la audición humana (difracción sobre la cabeza, que hace de obstáculo), para el diseño acústico de recintos... Las sombras acústicas creadas por obstáculos son muy usadas en la lucha contra el ruido, como por ejemplo, los paneles usados en autopistas o autovías (en algunos lugares) para evitar que el sonido de los vehículos que circulan por ellas alcancen a las casas colindantes.

2.1 FRECUENCIA, MÓDULO Y FASE. La frecuencia de oscilación de una partícula (o de cualquier magnitud, como por ejemplo el voltaje de una señal eléctrica) es la cantidad de ciclos completos en un tiempo dado. La frecuencia se mide en hertzios (Hz.), e indica el número de ciclos completos en un segundo. Un ciclo es el recorrido completo que efectúa una partícula desde su posición central, hasta otra vez esa misma posición, habiendo pasado por su posición de desplazamiento máximo y mínimo.

Los sonidos de una única frecuencia, se llaman tonos puros. Un tono puro se escucha como un "pitido", el timbre dependerá de la frecuencia que lo genere. El sonido que se escucha en el teléfono antes de marcar, por ejemplo, corresponde a un tono puro de frecuencia cercana a 400 Hz. El tono de la "carta de ajuste" de la televisión, corresponde a una frecuencia de 1000 Hz. La posición de una partícula en un instante de tiempo concreto, dependerá de tres factores: frecuencia, módulo y fase. La frecuencia ya se ha definido. El módulo indica la amplitud de la oscilación, si se trata de partículas que se mueven, el módulo estará definido en metros (m), si se trata de una señal eléctrica, el módulo estará definido en voltios (V). En el siguiente ejemplo se tienen dos partículas que realizan ciclos completos (hacen un ciclo y paran). Las dos oscilan con igual frecuencia, pero varía la amplitud, ya que el módulo de la partícula II es mayor que el módulo de la partícula I.

La fase indica la posición de la partícula que oscila en el momento de empezar a contar el tiempo, es decir en T = 0 s. La fase se mide en radianes (rad) o en grados (º). 360º = 2Õ rad. Si calculamos el coseno de la fase, nos da un valor entre 1 y -1. Viendo las partículas I y II, "1" significaría que la partícula estaba a la derecha del todo, "-1" a la izquierda del todo.

Se habla de fase relativa cuando lo que interesa es la diferencia que existe entre dos movimientos de la misma frecuencia. Si dos partículas u ondas se mueven con igual frecuencia, pero cuando una pasa por cero, la otra no lo hace o lo hace en dirección contraria, tendrán una fase relativa distinta de cero. Exactamente si cuando una pasa por cero, la otra lo hace en dirección contraria, tendrán una fase relativa de 180º (grados) o de Õ radianes. En este caso, si las dos ondas tienen igual módulo, se cancelarán una a la otra, siendo el resultado total cero. Si dos manos tratan de mover con igual fuerza una hoja de papel, cada una desde un lado, con fase relativa cero, el desplazamiento de la hoja será máximo. Es decir, cuando una empuja la otra recoge (las dos pasan por cero en el mismo momento y misma dirección). Si lo hacen con fase relativa 180º, el desplazamiento será nulo. El "periodo" (T) es el inverso de la frecuencia (T=1/f). El periodo se mide en segundos (s). Según esta definición, en el ejemplo de las tres partículas en movimiento. la primera tiene un periodo de 4 segundos, en la segunda T=2 s. y en la tercera T=1 s. Cualquier sonido (voz, música, ruido...) está compuesto por múltiples frecuencias. Se puede descomponer el sonido en múltiples tonos puros. Si un sonido cambia con el tiempo, la amplitud y fase de cada tono puro o frecuencia en que se descompone ese sonido, también variará con el tiempo. 2.2 ESPECTRO El espectro es la representación de las frecuencias que componen una señal de audio. El espectro se obtiene calculando la energía que aporta cada frecuencia al sonido total. Normalmente la representación no se hace en términos de energía directamente, sino que se calcula el nivel (10Log) respecto a la energía de referencia. Con esto se obtiene el "Nivel espectral" expresado en dB. Aunque el proceso de cálculo es bastante tedioso, la electrónica e informática actuales, con hardware o software que trabajan con procesos TFT y FFT, simplifica enormemente el trámite, por lo que no se dará más información en este sentido. Como curiosidad, comentar que hace escasos 10 años, para calcular el nivel espectral de una señal de audio de escasa duración se requerían varios minutos o incluso horas y potentes ordenadores. Actualmente todos estos cálculos se implementan en procesadores y plugins capaces de mostrar los resultados en tiempo real. De cara a emplear menos recursos y menos tiempo de cálculo, no se calcula en nivel espectral para cada frecuencia (cerca de 20.000) sino que éstas se agrupan en bandas, dando lugar a la representación en "bandas de frecuencia". Las siguientes figuras muestran representaciones espectrales de un sonido indeterminado (en un instante concreto) cuyo espectro completo está representado en la figura de abajo. La figura central muestra el espectro representado en bandas de media octava y la figura de arriba en bandas de una octava. Las representaciones en octavas suelen contar con 10 bandas y las de media octava con 20. También se utilizan las de tercio de octava (30 o 31 bandas).

Las representaciones se hacen sobre ejes de frecuencia logarítmicos, esto hace que en la representación se vea la misma distancia entre las frecuencias 100 Hz y 200 Hz que entre 1 KHz y 2 Khz.

32 63 125 250 500 1K 2K 4K 8K 16K

Los números representan las frecuencias centrales expresadas en Hz. Para los tres casos el espectro está representado de 20 a 20.000 Hz. La relación que existe entre frecuencias centrales es la siguiente: en bandas de octava: f2 = 2 · f1. En bandas de media octava: f2 = 21/2 · f1. En bandas de tercio de octava: f2 = 21/3 · f1. Siendo f1 la frecuencia central de una banda y f2 la frecuencia central de la banda superior contigua. La representación espectral (o el espectro) puede resultar muy útil si se sabe interpretar. Básicamente aporta información sobre cuanto contribuye cada frecuencia o cada banda de frecuencia al sonido total. Dicho de otra forma, el espectro permite "ver" el sonido que le llega al oído. Otra cosa diferente será lo que el oído escucha (interpreta).

3.1 AUDICIÓN Y FRECUENCIA El umbral de audición, para la media de los humanos, se fija en 20 µPa (20 micro pascales = 0.000002 pascales), para frecuencias entre 2KHz y 4KHz. Por encima y por debajo de estas frecuencias, la presión requerida para excitar el oído es mayor. Esto significa que nuestro oído no responde igual a todas las frecuencias (tiene una respuesta en frecuencia desigual). Un tono puro, a la frecuencia de 125 Hz y con 15 dB de nivel, sería prácticamente inaudible, mientras que si aumentamos la frecuencia, hasta 500 Hz, sin variar el nivel de presión, se obtendría un tono claramente audible.

Las líneas discontinuas marcan los niveles de presión necesarios a cada frecuencia, para que el oíd...