1. Entendiendo las vibraciones en el
universo
2. Entendiendo las ondas estacionarias
1. Entendiendo las vibraciones en el universo
Cada ser viviente, cada objeto y en pocas palabras TODO lo que existe vibra con algun tipo de frecuencia, algunas de estas vibraciones las percibimos en forma de sonido (audiofrecuencias), otras en forma de calor (infrarojas) y aquellas en forma de colores y luz (luz visible). Muchas otras frecuencias son imperceptibles para nuestros sentidos sin la ayuda de receptores especiales (radio, T.V) y otras son como luz invisible que permite mirar a traves de la piel (ultrasonido, rayos X) o nos permiten ver en la obscuridad (infrarojos). Otras son tan potentes que pueden atravesar el universo e impactar en nuestros cuerpos y causar mutaciones genéticas (rayos Gamma). Conocer estas vibraciones y la forma en la que se comportan no solo ha abierto nuestras mentes a realidades antes invisibles sino que que su dominio y manipulación es considerada quizá la forma más avanzada de expresión humana: Arte, tanto artes sonoras (música, audio) como artes visuales (pintura, cine etc.)
En este cuadro originalmente expuesto como un mural del museo Universum UNAM se expone de manera muy clara, cuales, de que frecuencia y de que longitud de onda son estas vibraciones.
En este cuadro vemos con más detalle una colección de frecuencias específicas mejor conocidas como notas musicales, también se incluyen los rangos de frecuencias de algunos instrumentos. Los 6 puntos negros al fondo indican las frecuencias de las 6 cuerdas al aire de una guitarra.
Es curioso observar que una nota como La1 (110 Hz) produce diferentes intervalos simplemente multiplicando la frecuencia por un numero natural, ejemplo:
La 1 (110 hz) X 2 = La 2 (220 hz) = Octava
X 3 = Mi 4 (aprox 330 Hz) = Quinta Justa
X 4 = La 4 (440 Hz) = Segunda Octava
X 5 = Do # 5 (aprox 550 Hz) = Tercera Mayor
Esta sencilla formula se conoce como afinación pitagórica y produce en forma básica los armónicos naturales de la nota fundamental La1, la misma fórmula aplica para cualquier otra nota fundamental.
De la misma forma en que nuestro oido distingue frecuencias que van desde graves hasta agudas nuestros ojos también perciben cambios de frecuencias que van desde el rojo hasta el violeta.
2. Entendiendo las ondas estacionarias
Las ondas estacionarias (standing waves) son uno de los enemigos más fuertes en todo recinto sonoro, no importa que tan bueno sea tu equipo, tus monitores, microfonos e interface, siempre las ondas estacionarias pueden echar a perder todo...
Los sintomas son:
1. Al momento de grabar el microfono captura el instrumento con mucho menos "punch" de como se esuchaba con los oidos, al natural .
2. El absorbente acústico hizo que la sala se sintiera mas muerta, y los graves no mejoraron, por el contrario se volvieron menos definidos .
3. En la sala de mezcla los bajos se escuchan mucho mas fuertes en la parte trasera o en las esquinas del recinto que en el centro, como consecuencia nunca estamos seguros cuanto bajo es suficiente y las consecuencias las notamos a la hora de tocar la mezcla en otro lugar a veces provocando distorsion y / o volumen general pobre.
4. Al masterizar una cancion en el mismo cuarto donde se mezclo el sonido no parece mejorar mucho, y despues de varias pruebas regresamos a la primera curva... o de plano quitamos la ecualizacion .
5. Algunas piezas en cierto tono musical (ej Si menor) son muy dificiles de mezclar, mientras que otros tonos dan resultados excelentes.
6. En salones de baile en la pista los bajos son pobres y alrededor o afuera son demasiado fuertes.
Es muy fácil explicar estos fenómenos, resulta que las frecuencias graves rebotan en las paredes sin importar los absorbentes (el hule espuma solo atrapa frecuencias medias y agudas) y determinadas frecuencias graves (o notas bajas) chocan contra si mismas reforzandoze en algunos puntos o "antinodos" mientras que en otros puntos llamados "nodos" se cancelan lo que ocasiona que nuestro cuarto sea un queso grullere: lleno de agujeros.
pared frontal
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+ 0 - |
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pared |
En esta ilustración apreciamos una onda azúl que viaja de izquierda a derecha, y otra verde que representa el "rebote" de la misma en la pared trasera y viaja en sentido contrario. Ambas ondas chocan y se mezclan creando una onda resultante (en negro). Ésta resultante refleja diferentes momentos de la forma en que se mezclan la azul y verde: En fase o presión máxima y fuera de fase o presión nula. Cabe notar que los momentos de mayor presión ocurren siempre en los ANTINODOS (AN) mientras que existen otros 4 puntos o NODOS (N) donde la presión siempre es nula. Observen como la resultante negra siempre se mantiene en la linea horizontal o presión cero "0" justamente en los nodos (circulo rojo). |
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En esta visualización más avanzada podemos apreciar la expansión y compresión de moleculas de aire (puntos negros). En el cuadro inferior las elipses indican los ANTINODOS tornandose de color rojo cuando alcanzan la máxima compresión (positivo) y tornandose azul cuando alcanzan la máxima expansión (negativo). Ambos estados, compresión y expansión, forman los ciclos acústicos de una frecuencia audible y que debido a los rebotes en las paredes son audibles solamente en estas regiones.
En contraste las zonas verdes o NODOS mantienen una
presión nula constantemente por lo que el aire no presenta fluctuaciones
de presión y como consecuencia el sonido no se produce. Estas zonas también
se conocen como puntos muertos, agujeros o "dead spots". Cuando
encontramos la frecuencia de resonancia exacta de un cuarto tanto nodos
como antinodos permanecen físicamente en el mismo lugar dando origen
a las famosas "ondas estacionarias".
Realicen el siguiente experimento:
Midan la distancia entre la pared frontal (la que miran cuando estan sentados frente a los monitores) y la pared trasera, llamemos a esa distancia:
L
Dividan 172 entre L, el resultado es la frecuencia de resonancia a la que llamaremos Fr, o sea la formula completa es:
Fr = 172 / L
Por ejemplo, si la distancia entre paredes frontal y trasera es de 4 metros y 20 centímetros nuestra frecuencia de resonancia es:
172 / 4.20 mts = 40.95 hertz , por lo tanto
Fr = 40.95 hz , que corresponde mas o menos la nota
Mi mas grave de un bajo eléctrico (ver vibraciones).
Con el Cool Edit o con el PAS generen una fecuencia de exactamente el valor Fr que obtuvieron para su cuarto.
Si usan Cool Edit: Menu Generate > tones > 44100, mono, 16bits OK > chequen "Lock to these settings" > base frequency, AQUI ESCRIBEN LA FRECUENCIA modulate by= 0 > modulation freq = 0 > flavor freq = 1 > flavor= SINE > duration = 60 > Ok. Se escribira un archivo, denle PLAY.
Si usan PAS ir al menu: Analysis > generator > AJUSTEN LA FRECUENCIA > SINE > trigger = NONE/ START
Si no tienen generador: Visiten Minstruments en la red o descargen el generador Virtual MR1 al final de esta página.
Una nota grave empezará a sonar, en su consola bajen o muteen el volumen de uno de los lados L o R es igual, lo importante es que el grave sólo salga por UNA sola bocina. Cierren puertas y ventanas.
Tápense un oido con el dedo y caminen por todo el cuarto... inmediatamente escucharan los "agujeros" agachense al caminar y súbanse a una silla, si buscan con cuidado cerca del centro del cuarto encontrarán que hay un punto donde no se escucha absolutamente NADA y otros al fondo del cuarto cerca de las esquinas donde se oye fuertísimo.
¿Convencidos? pues bien, si nuestra cabeza esta colocada en un nodo o agujero a la hora de mezclar pues intuitivamente subiremos los graves de la mezcla para compensar, provocando que al sacar la mezcla del estudio ésta quede demasiado grave.
Por el contrario si nuestra cabeza está en un antinodo escucharemos demasiados graves, tenderemos a bajarlos y la mezcla quedara muy aguda. sin bajos. o con bajos poco definidos. El mismo fenómeno ocurre al colocar un micrófono pues nuestros oidos prerciben un punto y el micro otro ambos muy diferentes en graves.
En realidad la explicación de las ondas estacionarias es mucho más compleja, pues involucra longitudes de onda, armónicos pares, fases, tiempo, todas las paredes del cuarto (no solo frontal y trasera) rebotes en diferentes combinaciones de paredes y por supuesto ecuaciones más complejas. Esto en conjunto se llama MODOS (axiales, tangenciales, oblicuos).
Existe el mito de que las paredes anguladas (para evitar paralelismo) elimina los modos, esto es absolutamente FALSO, la forma mas práctica de disminuir estos problemas es usando golden ratios y trampas de graves.
Tengan paciencia y hagan el experimento, aprenderán muchísimo de acústica si logran escuchar los nodos y antinodos de su cuarto, solo hay que hacer una división.
TIP: Si tus bocinas son pequeñas o no reproducen muy bien la frecuencia de resonancia, multiplica la frecuencia por 2 y vuelve a intentarlo.
Buena suerte!
Hector Castañon.
Para mas información sobre ondas estacionarias y sobre los creadores
de las animaciones da click directamente sobre las imagenes o visita:
http://www.physicsclassroom.com/mmedia/waves/swf.html
Generador de Tonos PC / MAC para mediciones cortesía de NTI AG