Intensidad, tono y timbre

 

Hablar de sonido, cuando no se trata de música con instrumentos acústicos y en directo, es referirnos a la enorme parafernalia técnica que la captación, distribución y reproducción conlleva. Entre la producción del sonido original y su reproducción final, hay manipulaciones diversas, y la señal atraviesa un sinnúmero de circuitos y aparatos.

 

Los profanos, se suelen quedar boquiabiertos cuando ven por primera vez la sala de aparatos de un estudio de grabación, pero también muchos estudiantes de imagen y sonido se quedan un poco paralizados al sentarse en una de las enormes mesas de sonido que se suelen usar en los medios de producción audiovisuales.

 

Cuando el estudiante se encuentra ante una situación real, debe tomar una serie de decisiones que están determinadas por muchos factores a la vez; la teoría aprendida, debe extrapolarse a las condiciones y a los equipos de que se dispone. En la producción de audiovisual de TV, es donde se encuentran los mayores grados de complejidad en cuanto a captación y distribución del sonido se refiere.

 

Es obvio que el sonido en TV es fundamental. Da sentido a la imagen, se necesita escuchar lo que el presentador dice, no basta con verlo, y muchas veces el dramatismo de la imagen, depende de la música que lleva asociada.

 

El sonido no es magia, pero como la magia, posee una parte inmaterial, intangible y fugaz. La profesión de técnico de sonido requiere una buena parte de implicación personal. Los equipos de sonido, (Y con mayor razón si son muy complejos) se pueden configurar de muchas maneras distintas, solo depende de lo que se quiera hacer y como. Las mesas de mezclas suelen tener capacidad para direccionamiento múltiple de las señales a través de las entradas y salidas de que disponen. Como utilizarlas, depende muchas veces de la personalidad del técnico de sonido.

 

Se deben vencer los conceptos dogmáticos, nunca las cosas son porque si, cualquier acción que emprendamos en cuestión de sonido, debe tener una justificación teórica clara; y si sucede algo que desconocemos, debemos investigarlo. La única ayuda de la que disponemos es la teoría aprendida. Como aplicarla a la practica es lo que vamos a intentar en este manual, y para ello analizaremos como se pueden utilizar y porque cada uno de los elementos de una cadena de sonido.

 

Intensidad, tono y timbre:

 

El primer elemento de una cadena de sonido, es evidentemente la propia fuente. Si el sonido “fuente” es defectuoso, nunca podrá arreglarse con una futura manipulación. Es esta una afirmación menos verdadera si la grabación y edición son digitales en lugar de analógicas, pero en ambos casos es cierta. Un instrumento de percusión con vibraciones espurias es un buen ejemplo de mal sonido; también lo es un amplificador de guitarra que produzca zumbidos.

 

Los instrumentos musicales mal cuidados, deformados o mal tocados, producen sonidos de baja calidad timbrica o ruidos indeseados. Debe prestarse mucha atención a que todas las fuentes musicales estén perfectamente ajustadas mecánicamente, y afinadas, puesto que los sonidos musicales desafinados, producen sensaciones desagradables al oído.

 

Hay que recordar siempre, que en sonido, los milagros no existen, se debe desterrar completamente la idea de arreglar a posteriori algo que en un principio ha sido mal grabado o mal tocado. Evidentemente, los ordenadores nos permiten actuaciones sobre el sonido hasta ahora insospechadas, como ajustar la afinación de una sola nota o de toda la pista, o alterar la duración de una frase musical sin variar la tonalidad, pero éstas utilidades, deben usarse para fines bien determinados, y nunca para arreglar fallos. Solo el buen hacer y la aplicación sensata de la teoría aprendida hará que obtengamos resultados satisfactorios en nuestro trabajo.

 

Otra cosa bien distinta son las fuentes de sonido naturales. Desde el trueno hasta la voz humana, se producen en la naturaleza un sin fin de ruidos o sonidos sobre los que no podemos intervenir directamente.

 

Los sonidos naturales, a su vez tienen características peculiares que necesitamos tener en cuenta a la hora de grabarlos; la diferencia de potencia entre el sonido más sutil y el más fuerte, es del orden de varios millones de veces; Y el contenido y distribución de los armónicos, es lo que nos produce una sensación sonora o por el contrario, ruidosa. Las características principales que definen un sonido son: Intensidad, tono y timbre.

 

INTENSIDAD

 

La intensidad del sonido, corresponde a la cantidad de energía que la onda sonora transporta en una determinada unidad de tiempo, se mide normalmente en W/m2, y corresponde al cuadrado de la diferencia entre el máximo de presión de la onda (cresta) y el mínimo (valle).

 

La potencia o intensidad de los sonidos, es decir la cantidad de presión que ejerce la onda sonora, se mide con un aparato llamado “sonómetro”, en decibelios SPL (Sound Presure Level) o nivel de presión acústica.

 

Esta medida, se refiere a la presión que la onda sonora ejerce en el medio en que se transmite, generalmente el aire. Los valores son de signo positivo, (de 0db a ­­+120db) y la escala se corresponde a fines prácticos con la dinámica del oído humano, es decir, el máximo (120 db SPL) corresponde al umbral de dolor, y el mínimo (0db) al silencio. - Quiero insistir en que ésta escala tiene como referencia el oído humano.- El silencio absoluto no existe como tal (Salvo cuando la temperatura ambiente es de –273º centígrados, es decir el cero absoluto), solo hay un umbral de percepción por debajo del cual nos parece que dejamos de oír los sonidos; pero si prestamos atención, todavía oiremos el ruido de nuestro propio corazón; y con un poco de concentración, podemos llegar a percibir el ruido de la circulación de nuestra sangre, y aún más bajo, - imposible de percibir, (Por suerte) - el ruido que produce la agitación térmica de las moléculas del aire.

 

La propagación de una onda sonora, se produce en forma más o menos esférica alrededor de la fuente, y como tal sufre una atenuación proporcional al cuadrado de la distancia, - la superficie de una esfera aumenta cuatro veces su área al doblar el radio -. Es decir, si nos alejamos al doble de la distancia de la fuente sonora, mediremos una potencia de sonido cuatro veces más débil, puesto que el frente de onda sonoro se habrá expandido cuatro veces con respecto al área inicial.

 

Si nos alejamos a por ejemplo seis veces la distancia inicial, la atenuación es igual al cuadrado de seis, es decir igual a treinta y seis veces menos de potencia. Nuestra percepción sin embargo, será solo una ligera disminución del sonido, y nunca nos parece que la potencia sonora se haya dividido tantas veces.

 

Esta falta aparente de concordancia entre la potencia real y la percibida, se debe al comportamiento del oído humano, que estudiaremos más adelante como el elemento final de la cadena de audio. De todas maneras, podemos comparar el oído a una balanza capaz de pesar con igual precisión un ratón y un camión. Esto es así, porque el oído se agudiza para percibir los sonidos débiles, y se endurece para niveles fuertes, El comportamiento del sistema auditivo, no es por lo tanto lineal, sino que se comporta de forma logarítmica de tal manera que la sensación de percepción es proporcional al cuadrado de la excitación que produce esa sensación. Así, si estamos escuchando música a un nivel determinado con una potencia de digamos 15W, y queremos doblar la sensación sonora, deberemos aumentar la potencia cuatro veces ( 22 x 15W = 60W ), es decir el doble elevado al cuadrado multiplicado por la potencia inicial.

 

Si queremos cuadruplicar la sensación de escucha, deberemos usar dieciséis veces mas de potencia, puesto que el cuadrado de cuatro es dieciséis: ( 42 x 15W = 240W ).

 

 

TONO

 

La siguiente característica que define el sonido, es la tonalidad o altura, a la que aplicamos los términos grave, medio y agudo, según una percepción subjetiva de las frecuencias con menor o mayor número de ciclos por segundo, aunque para fines prácticos se dividen de la siguiente manera: Graves: 16Hz-250Hz. Medios: 500Hz-2.500Hz. Agudos: 3.000Hz-20.000Hz.

 

Cada uno de nosotros, percibe los sonidos según la constitución fisiológica de su propio sistema auditivo, amén de otros condicionantes como los educativos y los sociales, que también influyen en nuestra forma de oír. La percepción del tono es por lo tanto subjetiva, y también relativa. Un tono es más agudo o más grave que otro si los comparamos, pero no existe una escala de medir con la que podamos precisar la altura con que se percibe un sonido determinado.

 

El oído humano, es capaz de percibir vibraciones en forma de sonido entre 16Hz o ciclos por segundo y 20.000Hz. pero se comporta de una forma peculiar según la frecuencia o altura tonal que percibe. Para observar éste comportamiento, podemos referirnos a la curva de “ Fonios ”, en la que se ve la sensibilidad del aparato auditivo en función de la frecuencia.

 

Esta curva representa la energía necesaria en cada frecuencia para una percepción uniforme por el oído humano En ella vemos, que la sensación de percepción máxima, se produce a la frecuencia de 1Khz (menor energía), y que se necesita bastante más energía en las frecuencias graves y también en las agudas, - aunque menos - para tener un mismo nivel de sensación auditiva. Esta particularidad de la audición, ha sido tenida en cuenta sobre todo por los fabricantes de amplificadores de gama media cuando incorporan un control llamado “Loudnes”, que realza las frecuencias en los extremos de la banda para proporcionar una sensación de mayor equilibrio sonoro, sobre todo a bajo nivel de escucha.

 

Otra consecuencia importante de la tonalidad, es la “ directividad ” de los sonidos; es decir, que cuando una fuente no produce una onda sonora de forma esférica (Omnidireccional), en cuyo caso la onda se propaga igual en todas las direcciones, la intensidad de propagación en una dirección determinada, depende de la frecuencia; de manera que cuanto más agudo es un sonido, mas tiende a propagarse en un lóbulo que se encuentra en la perpendicular al plano de emisión.

 

Tenemos muchos ejemplos de emisores direccionales de sonido, la trompeta, e incluso el aparato fonador humano son buenos ejemplos de ello, y es muy importante tenerlo en cuenta a la hora de hacer tomas de sonido de dichas fuentes, puesto que la atenuación de ciertos armónicos, hacen que las palabras sean incomprensibles y la música menos brillante.

 

 

TIMBRE:

 

El timbre, es lo que nos produce la sensación de identificación de los sonidos. Distinguimos una trompeta de un violín por el contenido armónico de cada uno de los instrumentos, es decir por su timbre.

 

Cuando la cuerda de un piano es percutida, vibra a su frecuencia de resonancia propia, así distinguimos la nota característica de esa cuerda. Esa misma nota, podríamos producirla también con un generador de ondas sinusoidales, y notaríamos, que a pesar de ser la misma nota, el sonido es completamente distinto; el del oscilador, es un simple pitido, mientras que el del piano, es un sonido rico y podríamos decir que armónico.

 

Esto es así, debido a que la cuerda, además de vibrar en toda su longitud - 1º armónico o fundamental -, también lo hace en longitudes equivalentes a 1/2, 1/3, 1/4, 1/5…1/8… 1/16, etc. de la longitud total. Se producen por lo tanto frecuencias que son el doble, el triple etc. de la frecuencia fundamental, y que sumadas a ésta y a ellas mismas, producen el sonido característico de cada instrumento, con la peculiaridad de que los sonidos musicales, contienen solo armónicos múltiplos o submúltiplos de la fundamental. Cuando el sonido contiene armónicos sin relación matemática con la fundamental, la sensación que nos produce, es de ruido desagradable.

 

Además del número de armónicos que aparecen en un sonido musical, cuenta mucho también la intensidad de cada uno de ellos. Por ejemplo, hay millones de voces humanas que producen los sonidos dentro de la misma banda de frecuencias audibles, y sin embargo cada una tiene sus peculiaridades que nos permiten identificar una persona entre miles por la voz. La palabra es clara y comprensible si contiene las frecuencias comprendidas entre 300Hz y 3Khz, que es el ancho de banda normal utilizado en la telefonía fija analógica.

 

La única onda que no contiene armónicos es la sinusoidal pura, que puede producirse fácilmente con osciladores eléctricos, pero raramente se encuentra pura en la naturaleza; ni siquiera el diapasón está libre de una cierta cantidad de armónicos.