miércoles, 12 de junio de 2019

19.- Efectos estéreo y 3D. Jugando con las percepciones. (Parte I)

¡Hola a todos!

En este y el siguiente capítulo, vamos a tratar de entender cómo el ser humano percibe los sonidos. También veremos cómo podemos usar diferentes técnicas para posicionar diferentes sonidos en nuestras producciones

En el presente capítulo veremos primero una introducción que nos permitirá entender un poco cómo entiende nuestro cerebro los sonidos que escuchamos (en cuanto a su localización). Para después adentrarnos en el uso de los canales estéreo (algo que, sin duda, tiene mucha más miga de lo que uno pueda llegar a pensar).



Fig. 174 Representación de audio 3D

19.1 Introducción

De la misma manera que un búho rota su cabeza para triangular el sonido emitido por un ratón en la noche, los humanos tendemos a girar un poco nuestra cabeza cuando escuchamos un sonido interesante.

Inconscientemente, nuestro cerebro trata de visualizar las cosas en un ángulo diferente para asignar unas coordenadas, y así posicionar la fuente de un sonido determinado. Estas sutiles rotaciones de la cabeza nos posibilitan localizar  con más precisión las fuentes de emisión de los sonidos que nos rodean.

Los humanos tenemos los oídos separados aproximadamente por 15 cm con una oposición de 180º. Es fascinante comprobar que 15 cm coincide con la mitad de la longitud de onda de un sonido de 1000 Hz (Propagado por el aire a una velocidad de 343,2 m/s). Podéis comprobarlo aquí: Calcula relación frecuencia, longitud y velocidad de propagación


Curiosamente, el rango de frecuencias cercano a 1000 Hz es al que la audición humana es más sensible. 

Estas ondas nos llegan con un desfase de 180º en cada oído (desfase máximo). Lo que nos permite percibir un camino lateral, ya que el sonido sonará más fuerte en el oído que se encuentre más cerca de la fuente sonora.

Hay tres variables de las ondas sonoras que juegan un papel clave en este proceso de localización: La amplitud, la frecuencia y el desfase.

La diferencia de fase nos da el timing necesario para saber si un sonido se está moviendo en un arco o en una línea recta, y el efecto doppler (aquí juega un papel importante la amplitud) nos permite saber si el sonido se acerca o se aleja de nosotros.

Fig. 175 Representación gráfica del efecto doppler
Pero... ¿Cómo podemos determinar si un sonido proviene de delante o de detrás tuyo?

La clave está en el enmascaramiento de frecuencias. Aquí juegan un papel fundamental los pabellones de nuestras orejas. Éstos tienen la función de atenuar las frecuencias altas que se encuentran detrás nuestro (así podemos diferenciar qué suena delante de qué suena detrás), mientras que su asimetría nos permite calcular la altura del sonido.

Aplicando estos conocimientos en la producción músical, podemos crear interesantes paisajes sonoros mediante los efectos estéreo, doppler y de sonido 3D

19.2 Reproducción estéreo.

Un equipo home estéreo actual trata de recrear un campo sonoro tridimensional. Teniendo en cuenta que se ha de transmitir longitud, altura y profundidad con tan sólo dos altavoces situados en un mismo plano, es asombroso comprobar lo bien que lo consiguen.

En cambio, en las primeras grabaciones estéreo de la década de los 60, los ingenieros no sabían muy bien qué hacer con él. Grababan las guitarras por un lado, las baterías por otro... y el sonido final era menos realista que las grabaciones en mono anteriores.

Pero al cabo de unos años, los ingenieros de sonido volvieron a utilizar técnicas de grabación más clásicas y empezaron a posicionar los micrófonos estratégicamente para captar un ambiente determinado. Finalmente, se consiguió sacar todo su potencial al sonido estéreo.


Estas técnicas se utilizaron en la grabación del tema de Underworld - Born Slippy (famoso gracias a la película Trainspotting), dónde se hace evidente que la voz de Karl Hyde suena muy por delante del resto de instrumentos gracias al posicionamiento de los micros.



Posteriormente apareció el sonido cuadrafónico, que no tuvo mucho éxito.

Actualmente, los efectos estéreo se basan en filtros combinados para que ambos canales (izquierdo y derecho) interfieran y se solapen en ambos oídos.

Jugando con el estéreo podemos hacer muy diversas cosas. En el capítulo 17, vimos un plugin que nos permite dar más o menos presencia en la mezcla a un instrumento a través de la separación de los canales estéreo. 

Subiendo el campo MID damos más presencia a la zona central del estéreo (resaltando el instrumento) y, por el contrario, subiendo el campo SIDES, damos más relevancia a los extremos del estéreo; dejando la zona central libre (Por ejemplo: para que la ocupe una voz. Esto es ideal para usarlo en  la producción de música para karaokes).

Pero no es lo único que podemos hacer. Veamos un par de trucos. (Se apreciarán mejor con auriculares que con altavoces).

19.2.1 Desplazar un sonido progresivo de un lado a otro.

Tomemos el sonido del despegue de un avión sin aplicar el efecto (en concreto un Boeing 747):



Ahora, si lo cargamos en el sampler de nuestro DAW, podemos crear una envolvente de panorama estéreo. Como ya hemos visto anteriormente, en FL Studio:

Fig. 176 Click con el botón derecho sobre la rueda PAN para crear envolvente de panorama
Y si editamos la envolvente para que vaya de izquierda a derecha:

Fig. 177 Editar el panorama subiendo y bajando los extremos de la envolvente (Channel panning)
Percibiremos como el avión despega desde nuestra izquierda y se aleja por la derecha:



Y, poniendo la envolvente de panorama con el extremo derecho abajo y el izquierdo arriba conseguiremos que el avión vaya de derecha a izquierda.

19.2.2 Jugar con la separación de canales estéreo para que un sonido se disperse hacia los lados.

Este efecto me gusta aplicarlo en sonidos tintineantes con un efecto Delay aplicado.


Muchos sintetizadores tienen una rueda llamada SPREAD (abrir en inglés). Aunque también se puede hacer con un sintetizador que no lo tenga y aplicar un efecto de edición de estéreo.

En este caso lo voy a ilustrar con un sintetizador VST llamado Nexus:

Fig 178 VST Nexus II
Como podréis observar, he situado la rueda de Spread al mínimo (la veréis en la zona superior derecha) para minimizar la separación estéreo del sonido arpegiado que quedaría así:



Si aplico una envolvente de este parámetro de esta manera:

Fig. 179 Envolvente del parámetro Spread
Veremos cómo el sonido se va desplazando hacia los extremos del estéreo y notaremos un leve martilleo en cada oído:



Ahora ya sabemos un poco más acerca del estéreo y podemos experimentar con su panorama y separación en nuestras producciones.



En el siguiente capítulo veremos el sonido 3D para jugar, no sólo de izquierda a derecha, sino también en las otras dos dimensiones.

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