Tutorial de Ingeniería en Audio

Este tutorial pretende enfocarse principalmente en los conceptos fundamentales del sonido, las formas de como está constituido para poder comprender el proceso de la señal al pasar posteriormente por los puntos de la cadena de audio, tanto en forma eléctrica (voltaje) y en una forma auditiva (Acústica).

Así con mayor facilidad podremos comprender los fenómenos y los problemas que se nos presenten dentro de una grabación o sonorización de audio, también nos permitirá con mayor facilidad experimentar y generar cosas más creativas dentro de nuestros trabajos, siempre y cuando tengamos estas bases solidas.

Características fundamentales del sonid0

  • Frecuencia: Es la cantidad de ciclos u oscilaciones completas que ocurren en un segundo, su unidad de medida son los Hertz, abreviado Hz.

Cabe mencionar que el Hertz es el equivalente exacto de ciclos por segundo “cps” y un tono de 1000cps, se transforma en un tono de 1000Hz. De manera similar, el KiloHertz (KHz) ha venido a sustituir al kilociclo por segundo.

A mayor cantidad de ciclos por segundo, mayor frecuencia (el sonido se torna más agudo) y a menor cantidad de ciclos por segundo, menor frecuencia (el sonido se torna más grave). Por lo cual la frecuencia determina lo grave o lo agudo del sonido. La altura del sonido.

El rango de frecuencias (ancho de banda) que puede escuchar el humano es de 20Hz a 20,000Hz. En teoría ya que con la edad y con la exposición a grandes cantidades de presión sonora nuestro ancho de banda se decrementa. Aproximadamente una persona adulta puede escuchar, (con un oído cuidado) desde los 40Hz hasta los 16 0 17KHz.

Dato Histórico: En la undécima conferencia general sobre los pesos y medidas, efectuada en parís, recomendó que esta unidad de frecuencia fuera conocida como Hertz, en honor del físico Alemán Heinrich Hertz, quien estudió la radiación electromagnética y descubrió las ondas hertzianas.

Frecuencia-alta-y-frecuencia-baja

  • Amplitud: Se define como el máximo valor que alcanza una oscilación en un ciclo dicho de otra forma. Es la presión ejercida a partir de un punto cero o en reposo, donde no existe el sonido.

Su unidad de medida son los dBspl (sound presure level) conocidos también como dBnpa (nivel de presión sonora). Por ser una unidad de medida que es funcional con el oído humano.

Así determinamos que cuando una oscilación tiene mayor presión ejercida a partir de un punto cero, tiene mayor amplitud. Y cuando una oscilación tiene menor presión ejercida a partir de un punto cero, tiene menor amplitud. Entonces la amplitud nos determina lo fuerte y lo quedo de un sonido.amplitud

  • Velocidad del sonido: Esta determinada por la presión atmosférica y el grado de humedad (Temperatura). La velocidad del sonido a cero grados centígrados es de 331.4 m/s. Cada vez que la temperatura aumenta o disminuye, su velocidad se altera .6 mts. O sea, por cada grado centígrado que la temperatura varia. El sonido va a viajar más rápido o más lento.

+1 grado centigrado, la velocidad aumenta .6 mts

-1 grado centígrado, la velocidad disminuye .6 mts

Ejemplos:

1) ¿La velocidad del sonido a 8ºC es?

8º x .6mts= 4.8

4.8 + 331.4= 336.2 m/s

2) ¿La velocidad del sonido a -6º es?

6º x .6mts= 3.6

3.6 – 331.4= 327.8 m/s

Se puede observar que cuando la temperatura aumenta, la velocidad del sonido se incrementa. Y que cuando la temperatura disminuye, la velocidad del sonido disminuye también.

Es importante señalar que reverenciamos la velocidad del sonido a grados centígrados, ya que es la unidad de medición atmosférica adoptada por nosotros, aunque en otros textos podría encontrarse referenciada a otras mediciones.

  • Periodo: Es el tiempo que tardara en desenvolverse un solo ciclo de cualquier frecuencia desde su punto inicial hasta su punto final. Su unidad de medida son segundos (seg) o mili segundos (ms). El periodo de los sonidos audibles para el ser humano está comprendido entre los 0.05ms (sonidos agudos) y los 50ms (sonidos graves). Por su tiempo tan corto es imposible que escuchemos el fenómeno de un solo ciclo individualmente. Por eso el cerebro los fusiona en una solo sensación.

La formula para saber el periodo de cualquier frecuencia es: T= 1/f

Donde: T= tiempo, 1= un segundo, f= frecuencia.

Ejemplo:

Periodo de: 100Hz, 1000Hz (1KHz), 10000Hz (10KHz).

T= 1/f  sustituimos valores   T= 1/100Hz = 0.01 seg.

T= 1/f  sustituimos valores   T= 1/1KHz = 0.001 seg.

T= 1/f  sustituimos valores   T= 1/10Hz = 0.0001 seg.

Con esto comprobamos nuevamente que, las frecuencias mas agudas por su longitud de onda tan pequeña, se desenvuelve en un periodo de tiempo más rápido que las frecuencias graves.