Acústica
Per Acústica s’entén com la ciència del so, i els efectes sonors que es produeixen en una determinat recinte o espai.
Engloba varies disciplines: Acústica Arquitectònica, Electroacústica, Psicoacústica, Acústica Ambiental, Acústica Musical, i Acústica Industrial entre d’altres. Normalment i el nom d’ Acústica s’associa a Acústica de sales de concert i diem que una sala te una bona acústica per exemple, o que un altre sala es massa reverberant, però engloba tota la ciència del so.
La acústica arquitectònica s’encarrega del disseny d’edificis, sales de concerts, estudis de gravació, i tot tipus de recintes físics. La Electroacústica treballa amb tots els aparells electrònics del so, des de la captació amb els micròfons fins a la reproducció final del altaveu. La Psicoacústica és el estudi subjectiu dels efectes del so en la persona que els escolta; com diferents sons, intensitats, i freqüències ens afecten en les emocions.
Acústica de sales i Psicoacústica
En aquest apartat ens referim a la Acústica de les sales d’audició, que està inclosa dins de l’acústica arquitectònica. La Psicoacústica estudia l’efecte subjectiu que ens produeix un so a la nostra oïda i per consegüent a la nostre ment; des de l’augment del ritme cardíac fins a la relaxació, el so ens afecta en el nostre comportament i en les nostres emocions.
Per altre banda quan reproduïm un so en un recinte o sala acústica, la sala es comporta de forma similar a un altaveu, amplificant o atenuant freqüències i afectant el seu timbre, i tanmateix a l’envoltant del so. D’aquesta manera es diu que les sales sonan millor o pitjor, encara que per si soles no ho facin. Quan reproduïm sons, les sales, es comporten com un «altaveu sobreposat» al altaveu de so. Les sales anecoiques sense efectes reverberants ni resonàncies de cap tipus eviten els efectes de les sales d’audició i es comporten com si estiguéssim en un espai obert.
La qualitat acústica de les sales ve donada per els materials emprats en la construcció, l’aïllament sonor que tinguin, la dimensió, i la forma, i com a conseqüència la reverberació que pugui generar. La construcció d’una sala te a veure amb el propòsit de la sala, i l’aïllament sonor també vindrà donat relatiu a aquesta funció. Qualsevol sala des de una sala de conferències fins a un gran auditori, passant per estadis d’esports, tenen un temps de reverberació i un aïllament sonor recomanable. Després caldrà a mes a mes, que la sala tingui una bona resposta en transitoris i d’espectre de freqüències, amb consonància amb l’aplicació que se li vulgui donar.
La construcció d’una sala de concerts o d’altres aplicacións sonores, ha de tenir en compte la dimensió i la forma i els materials que formen la sala, per poder minimitzar i controlar les ressonàncies que es puguin produir.
L’acústica de sales te en compte tres factors principals:
- Aïllament sonor necessari per l´activitat que es realitza.
- Control de les Ressonàncies que genera la sala,i minimitzar-les en funció del tipus d’audició de la sala.
- Control del Temps de Reverberació de la sala en funció de quin tipus d’audicions es facin.
Aquests tres paràmetres varían en funció dels materials de construcció de la sala, la forma de la sala, el disseny arquitectònic, i la mida de la sala. Una sala petita i amb parets paral·leles requereix molt més tractament acústic que una sala amb formes irregulars. També es pot afegir que no hi ha una sala ideal, tanmateix hi han sales ideals per cada funció, concert de música barroca, jazz, rock, simfònica, o per donar conferències.
Si tenim en compte que les sales sonen, alhora de sonoritzar ens és més recomanable fer algun tipus de tractament amb materials acústics per millorar o atenuar els defectes, que mirar de corregir amb aparells electrònics de so per corregir la deficient sonoritat d’una sala. La sala d’audició al ser el darrer pas de la cadena de so abans de l’oïda, ens pot perjudicar o millorar el so que estem reproduïm. Durant una sonorització, masses vegades, no es te en compte el fet de la sonoritat de la sala i s’intenta compensar la mala acústica amb processament electrònic d’equalització que no pot resoldre tots els problemes de una reverberació excessiva i desigual.
En aquesta gràfica es pot veure que per a qualsevol tipus de sala de tipus «live» o «dead» , com més gran sigui, més gran, -per aquest tipus de sala- pot ser la reverberació:
Esquema de diferents tipus de concert o aplicacions i els temps de reverberació recomanats per cada aplicació:
Quan es fa la presa de so d’una sèrie televisiva o pel·lícula, a diferents localitzacions interiors (no en platós), els tècnics dissenyadors de so acostumen a portar diferents materials acústics i teles de diferent tipus per millorar l’acústica de la sala. De forma similar algunes sales de concert amb renom disposen de panells acústics a les parets amb varies cares, amb diferents materials a cada cara, que giren i canvien l’acústica de la sala, i que combinats entre ells poden fer moltes diferents acústiques.
L’acústica arquitectònica és una ciència que te en compte molts paràmetres, gairebé tots els del so diria jo, des de com escoltem el so fins a com ens afecta emocionalment, i en aquest sentit inclou com a altres matèries del so, la Psicoacústica.
Escolta binaural
Per comprendre bé l’Acústica cal conèixer també la Psicoacústica, i com escoltem. El primer efecte que tenim, és el produït per les dues orelles o Escolta Binaural. La utilització de només una orella ens disminuirà dos elements essencials com són la Localització i la Dimensió del so.
Per localitzar el so en una posició o un altre, l’oïda utilitza dos elements que són la diferència d’intensitat i la diferència de temps d’arribada del so de una orella respecta l’altre. Quan escoltem un so més fort per l’oïda dreta que per l’esquerra, es degut a que el cap atenua o fa una mena d’ombra del so a l’oïda esquerra ( unes freqüències més que altres), i quan l’oïda esquerra escolta amb menys intensitat, interpretem i localitzem la font de so. De forma semblant a més a més de la diferència d’intensitat, el so arribarà a l’oïda esquerra uns milisegons més tard, degut a la distància entre les oïdes. Aquests dos fenòmens combinats ens permeten reconèixer la procedència del so.
A la reproducció del so des d’un costat esquerra o dret del nostre cap, les freqüències greus degut a la seva gran longitud d’ona, rodejaran amb facilitat el nostre cap i gairebé no tindrem diferència d’intensitat entre el so que arriba a una orella i l’altre, i per tant serà més difícil discernir d’on provenen. A les freqüències més agudes ens serà més fàcil saber-ne la procedència del so, ja que la diferència d’intensitats d’una orella respecta l’altre serà més acusada degut a la longitud d’ona més curta de les freqüències agudes, que farà que el cap produeixi una mena d’ombra sonora més gran en les freqüències agudes, que a les greus.
La mida mitja del cap són uns 18 cm, i les freqüències agudes amb una longitud d’ona igual o inferiors que incideixen des d’un costat del cap, seran ombrejades a l’l’altre costat, mentre les altres més greus rodejaran el nostre cap i arribaran pràcticament amb la mateixa intensitat. La freqüència a partir de la que es produirà més ombra sonora, és la de 2 Khz amb una longitud d’ona de 17,2cm.
Les freqüències agudes doncs són més fàcils de localitzar que les més greus. A la franja mitja de 1 Khz a 5 Khz es quan trobem que progressivament és va fent més difícil localitzar el so.
El so que prové del costat dret arribarà a l’oïda esquerra més tard degut al recorregut més llarg.
Tanmateix arribarà més feble degut a la major distància, i també més feble degut a l’ombra de so que produeix el nostre cap en les freqüències agudes.
La combinació dels dos elements, del temps d’arribada i la diferència d’intensitat, afecten la profunditat i l’amplitud del so en una mescla estèreo. Això també ens dona un so més ric i una dimensió més amplia.
El canvi d’escolta d’una mescla monoaural a una escolta en estèreo ens produeix una sensació de riquesa, plenitud, i dimensió molt important.
En la reproducció del so en una sala quan el temps d’arribada d’un so a una orella respecta l’altre és inferior a 20 milisegons podrem detectar amb facilitat la procedència d’aquest so, mentre que quan sigui més gran de 20 milisegons, ens és més difícil saber la procedència del so. Per això quan escoltem sons en una sala molt reverberant i es mesclan molts sons rebotats a les parets ens és molt més difícil saber-ne la procedència del so.
Les diferències entre el temps d’arribada del so directa, respecte els sons reflexos d’una sala, ens defineixen les primeres i ultimes reflexions de una sala, i en conjunt, formen la Reverberació d’una sala.
Una sala molt reverberant farà que el so arribi amb moltes reflexions directes i indirectes, i aquestes dificulten conèixer la procedència d’un so.
Diferències de temps d’arribada entre el so directe i el indirecta
- De 10 a 20 mseg fa que el so directa i indirecta sigui percebut com un sol so, com un efecte de fusió, i ens és més difícil saber la procedència.
- A partir de 20 mseg permet començar a discernir la procedència del so.
- L’efecte de fusió del so va desapareixen entre els 30 i 50 mseg
- Quan el so directa i el indirecta tenen una diferència igual o superior a 50 mseg, el so sona com repetit i escoltat com a principi de eco.
Algunes definicions parlen de eco a partir dels 50 mseg. i altres parlen de com a mínim de 200 mseg., però la diferència ve donada per el tipus de so i el efecte buscat en el eco. En general es parla de 100 mseg. que correspon a una distància de 17 metres.
De totes formes quan nosaltres produïm un efecte d’eco a la veu, on volem que sigui clarament reconeguda la repetició, cal que com a mínim repetim les síl·labes. Les paraules estan formades per síl·labes i de mitjana pronunciem cinc síl·labes en 1 segon. Per tant, cada síl·laba dura 1/5 de segon, o sigui 200 mseg. Com que la velocitat del so és de 340 metres/segon, en 100 mseg recorre 34 metres, i en 200 mseg, 68 metres. Per tant perquè es repeteixi en un eco cada síl·laba, necessitarem una distància de 34 metres que entre anar tornar seran els 68 metres. D’aquesta manera el so trigarà 100 mseg. en arribar a la paret i un temps igual per tornar, i podrem escoltar de forma clara la repetició de les síl·labes i serà un eco monosíl·lab. Si doblem la distància tindrem un eco bisíl·lab, i així successivament.
So Directa, Primeres Reflexions, Reverberació i Eco en una sala:
Quan les ones sonores es difonen en una sala, aquesta produeix un so directa i una sèrie de reflexions sonores produïdes per les diferents superfícies on rebota o interactua el so.
Per so directa entenem per el so que arriba a l’oient sense que reboti a cap superfície, i ens donarà informació de quin so és tracta.
Per Primeres Reflexions,(que no tenen que veurà en res espiritual), són les que com a mínim reboten a una superfície i arriben a l’oïda entre 10 i 30 milisegons després del so directa. Es perceben com a part integrant del so directa i aporten més volum i informació subjectiva de la sala.
La Reverberació es produeix degut a múltiples rebots o reflexions del so en una sala, que de forma lenta es van atenuant en el temps. Es produeix a partir de 10 milisegons després del so directa, i es diferència de les Primeres Reflexions en que són molt més nombroses i s’allarga en el temps.
La Reverberació ens informa de com de gran és una sala i quina distància estem de la font sonora. Tanmateix dona volum de dimensió al so i aporta la major part d’energia.
La Reverberació es mesura com a Temps de Reverberació RT60. El temps que triga un so – després de que el so directa deixa de sonar-, en disminuir el seu volum en 60 dB s’anomena Temps de Reverberació RT60.
En funció dels temps de reverberació i la seva variació a diferents freqüències podem dividir les sales en cinc grups:
- Considerable Reverberació i llarg decaïment. Sales de concerts, Catedrals, Esglésies
- Considerable Reverberació i curt Decaïment. Sales de Bany amb molta superfície enrajolada, Sales brillants amb superfícies dures i planes.
- Poca Reverberació i mig decaïment . Sales de conferència certs locals d’oci o Bars,
- Poca Reverberació i poc decaïment. Estudi de Gravació , interior d’un cotxe, dins locutori.
- Sense Reverberació en espai a l’aire lliure o un gran espai obert.
Quan el so el so reflectit en una superfície triga més de 50 milisegons en arribar, després del so directa, s’anomena Eco. Es pot confondre amb la reverberació, però el eco es produeix quan les reflexions sonores fan que escoltem el so repetit una ò més vegades.
La Reverberació electrònica s’utilitza per crear distància, profunditat i espai en el so. Antigament era creada a partir de auditoris, i avui dia molts presets de Reverberacions electròniques, prenen com a referència reverberacions de sales de concert o auditoris de nomenat prestigi.
A les gravacions de música, moltes vegades ens trobem un so molt proper, degut a la necessitat de col·locar els micròfons prop de la font sonora, Després a la mescla es fa imprescindible afegir una Reverberació artificial que imita la sonoritat d’una sala amb bona acústica, per crear sensació d’espai volum i amplitud.
La utilització cuidada de la Reverberació no tan sols ens expressa que els sons estan més allunyats, ens expressa un espai acústic i un caràcter musical més “ric”.
El Dissenyador de so quan escolta una mescla de so amb els monitors d’àudio en estèreo, te dues dimensions per controlar d’on prové una font de so:
– el control de Panoramitzar a dreta i esquerra o angle d’on prové el so,
– el control de Distància i Profunditat que li dona la Reverberació o Delay.
La utilització de Reverberació, Delay, Echos, Repeat,i molts altres efectes és molt comuna, i és imprescindible sobretot en mescles musicals. Si bé el seu excés pot ser contraproduent per la comprensió del missatge, el seu defecte ens disminueix la plenitud i caràcter a la mescla.
Quan escoltem una pel·lícula doblada, en algunes ocasions el so te el mateix tipus de sonoritat en tota la pel·lícula malgrat els actors estiguin al exterior, dins d’un cotxe, a una oficina, o en un auditori i això li treu versemblança al Disseny de So i a la pel·lícula. Una bona mescla de so doblat de una pel·lícula, te en compte els espais on són els protagonistes afegint diferents tipus de Reverberacions o Primeres Reflexions, i afegint una equalització segons sigui l’acció en un lloc més íntim i proper o en un exterior. Tanmateix s’han de tenir en compte els moviments allunyant-se o apropant-se, i utilitzar un micròfon per enregistrar una seqüència d’acció i un altre per una seqüència més íntima i propera. Un bon o un mal so, pot aixecar o enfonsar una pel·lícula, i en aquest sentit podem assegurar que es molt difícil que tingui èxit una producció audiovisual amb un so pobre ò un so mal mesclat.
La capa espacial que creem amb la reverberació, el panorama, i la equalització, ens augmenta la claredat i la cohesió de la mescla. A vegades la utilització de la Reverberació que s’utilitza en una mescla de so amb molts elements pot semblar poc present o inexistent degut que els altres sons directes l’emmascaren, però si comprovem durant una estona el seu efecte posant-la i traient-la, notarem més la seva detallada i necessària utilització.
L’elecció d’un tipus o memòria preset de reverberació digital, ens ve donat per el tipus de so o instrument, i el tipus de música. El contingut de transitoris i el ampli o sec que escoltem el so també defineixen el tipus de reverberació. Per exemple quan tenim sons amb un alt contingut de transitoris i tempos molt curts, el temps de reverberació i les primeres reflexions han de ser més curtes per tal que no s’emmascari la reverberació amb les notes posteriors.
Es pot fer servir els efectes digitals per aconseguir assemblar-se a un auditori ò simular estàncies, però la creativitat és lliure i molts dels efectes que acostumem a escoltar són combinacions de simulacions de sales ò auditoris, que tenen l’origen en auditoris i sales amb bona acústica.
Tanmateix existeixen moltes altres combinacions dels paràmetres de Reverberació o Delay electrònics, que no tenen cap semblança amb el so d’un tipus de sala, i es poden considerar com a efectes de so electrònic.
Quan ajustem els paràmetres d’una Reverberació digital, els noms que apareixen en el Preset de la Reverberació són relatius amb els que podríem veure en un cas de reverberació natural. La feina del Dissenyador és escollir amb encert aquest espai que ens farà més agradable la mescla.
In its simpliest form, artificial reverberation is simply a combination of delays with feedback or recursion. Each time a signal goes though the feedback loop, it is reduced in level by a preset amount so that its strength decays over time.
“Audio Production and Critical Listening Technical Ear Training” by Jason Corey (pag 63 p2)
En la seva forma més senzilla , la reverberació artificial és simplement una combinació de retards amb retroalimentació o recursivitat. Cada vegada que un senyal passa pel bucle de retroalimentació, es redueix de nivell en una quantitat predeterminada de manera que la seva força decau amb el temps.
“Audio Production and Critical Listening Technical Ear Training” by Jason Corey (pag 63 p2)
Els algoritmes de moltes reverberacions digitals, avui dia no estan dissenyats exclusivament per un procés de combinacions de delays i filtres, sinó a partir de samplejar i convulocionar les dades copiades d’auditoris concrets, per tal de fer unes memòries o Presets imitant el més realistament possible les reverberacions naturals.
Les reverberacions electròniques que imiten reverberacions naturals de sales i auditoris il·lustres, sovint agradan més que les creades totalment artificialment sense referències.
Si bé la reverberació ens aporta claredat espai i posició, la seva utilització en excés pot perjudicar la intel·ligibilitat i claredat i definició, i per contra el seu reduït us en una mescla musical pot fer que aquesta soni en excés propera degut a les posicions dels micròfons en la presa de so. Si busquem una similitud de concert en directe Live, el efecte de reverberació, per la mescla de una gravació, serà imprescindible perque s’assembli a una situació de concert Live.
