Fundamentos de Acústica y Sonido: Preguntas y Respuestas

1. ¿Con qué tipo de ondas se propaga el sonido?

Una onda es una perturbación que avanza o se propaga en un medio material o incluso en el vacío. Cuando estas ondas necesitan de un medio material, se llaman ondas mecánicas, que se propagan mediante las variaciones de presión a las que están sometidas las moléculas del aire u otro medio.

2. ¿Por qué un sistema estéreo permite la localización espacial de una fuente acústica?

La localización de un sonido se encuentra subordinada a la actividad interna del oyente, de modo que nuestro tímpano se encarga de localizar el origen de los sonidos y, de la misma forma, a la condición externa donde se encuentra la fuente sonora con respecto al oyente, es decir, la acústica. Cuando queremos recrear fielmente una grabación del sonido de una orquesta, se deben coger al menos dos canales de sonido con información diferente, para enviar a cada oído una información similar a la que percibiría si se encontrase en la propia sala del concierto.

3. Describe qué es la relación señal/ruido y las ventajas que ofrece

La relación señal/ruido nos da una idea de la separación existente entre la señal que se está procesando y el ruido eléctrico que hay en ese punto. Más que tener señales muy potentes, lo que interesa, desde el punto de vista de la calidad, es mantener la mayor diferencia posible entre la señal y el ruido inherente al sistema.

4. ¿Qué es la distorsión? ¿Cómo se cuantifica?

Llamamos distorsión a cualquier variación que se produzca en la forma de la señal de salida de un equipo respecto a la que se aplicó a su entrada. Como nuestro objetivo es garantizar una elevada fidelidad de respuesta, mantendremos este parámetro lo más bajo posible. Para cuantificar prácticamente este parámetro disponemos del medidor de distorsión, un equipo que genera una señal senoidal con una única componente de espectro.

5. Define los conceptos de diafonía y separación entre canales

Cuando en un sistema de sonido se procesan varios canales simultáneamente, como en el caso de un equipo estéreo, existe un cierto efecto perjudicial, que se llama efecto de mezcla de canales o diafonía. Consiste en que, en la salida de un canal, se obtiene parte de la señal que está entrando al otro.

6. ¿Cuál es la utilidad de las curvas de ponderación?

Las curvas de ponderación adaptan el nivel de sonido medio según la respuesta en frecuencia del oído humano. Con esta operación se logra que la lectura efectuada se aproxime a la percepción del sonido que tendríamos para cada frecuencia.

7. Enumera los diferentes tipos de líneas de transmisión habituales en sonido

• Línea paralela bifilar: compuesta por dos conductores paralelos separados por un material dieléctrico que los aísla eléctricamente a la vez que mantiene la distancia que los separa.
• Línea apantallada no balanceada: se utiliza cuando se precisa un mayor índice de protección de la señal transmitida.
• Línea apantallada balanceada: se utiliza cuando se requiere el máximo nivel de protección y disminuir al mínimo las pérdidas.

8. Define qué es un fonio

Es la unidad de medida subjetiva del sonido en la que se mide la cantidad de sonoridad que percibe el oído humano. Es decir, la sonoridad es el atributo que nos permite ordenar sonidos en una escala del de mayor intensidad al de menor intensidad. La unidad que mide la sonoridad es el fonio.

9. Razona las diferencias entre un decibelio LPS y un fonio

Los decibelios LPS permiten comparar la sonoridad de dos sonidos diferentes, mientras que el fonio solo da una referencia a una señal. Una medida de 0 fonios se puede calcular con una intensidad de 0 dB a 1 kHz y también se puede obtener con una intensidad de 60 dB a 40 Hz.

10. Clasifica los modelos de micrófonos según su directividad

1. Omnidireccionales: reciben por igual sonidos procedentes de cualquier dirección.
2. Bidireccionales: reciben ondas procedentes de los dos sentidos en la dirección de su eje.
3. Cardioides: su respuesta polar tiende a ser directiva y recibe correctamente las señales procedentes de la zona delantera, disminuyendo su sensibilidad a medida que nos alejamos de esta dirección.
4. Hipercardioides: se trata de una estructura con una dirección preferente de captación, ya que presenta un lóbulo delantero marcadamente mayor que el trasero.
5. Unidireccionales: sirven para captar, en determinadas aplicaciones, solo los sonidos que llegan en una dirección concreta, desechando el resto. Se pueden resaltar dos estructuras:
   • De cancelación de fase: el micrófono está formado por una cápsula hipercardioide encerrada en el interior de un tubo hueco o cañón.
   • Con reflector: la estructura que mayor directividad proporciona es la resultante de asociar un micrófono cardioide a un reflector parabólico.

11. Explica la estructura interna de un micrófono dinámico

Está formado por un arrollamiento de hilo conductor unido a la membrana que se mueve a partir de las variaciones de presión que llegan hasta ella. La bobina se coloca dentro del campo magnético generado por un imán permanente, de forma que, cuando se desplaza, corta las líneas del campo magnético del imán. La construcción física de la bobina determinará en gran medida la calidad del micrófono.

12. ¿Qué tipos de micrófonos necesitan alimentación externa? ¿Por qué?

Los micrófonos de condensador necesitan alimentación externa, ya que, a diferencia de otros micrófonos, las cápsulas de condensador registran una impedancia muy elevada, lo que dificulta la conectividad con otros equipos de audio. Para disminuirla, se suele incorporar una resistencia en paralelo, que rebaja la impedancia del conjunto hasta unos 50 kOhmios. Como la variación de capacidad es bastante sutil, la señal que entrega un micrófono de condensador es reducida si la comparamos con las cápsulas dinámicas. Para solucionar este inconveniente, se asocia, en el interior de la carcasa del micrófono, un preamplificador de bajo ruido. Este se alimentará por batería o por alimentación phantom. También necesitan alimentación externa los micrófonos electret, ya que, en lugar de ser el aire el elemento de separación entre las placas del condensador, ahora se dispone de un dieléctrico que mantiene un campo eléctrico entre sus caras polarizadas permanentemente. Se debe polarizar el preamplificador interno, por lo que no se evita el uso de fuentes de energías externas.

13. Describe el principio de funcionamiento de un micrófono de cañón

El micrófono está formado por una cápsula hipercardioide encerrada en el interior de un tubo hueco o cañón en el cual se han realizado orificios o ranuras. El ancho de las ranuras y su separación están calculados de forma que, para las frecuencias de audio, las ondas que penetran por una ranura y se desplazan por el cañón coinciden en oposición de fase con las que llegan a través de la ranura siguiente. Esto provoca la cancelación de las señales que han incidido a través de las ranuras laterales, logrando una respuesta muy mejorada en la dirección delantera.