¿Por qué una orquesta sinfónica necesita 8 contrabajos pero le sobra con un solo flautín y  un solo triángulo?

Cuando en la Bell Telephone empezaron a medir las señales usando decibeles, se dieron cuenta de una cosa rara: el oído podía escuchar algunas frecuencias con más facilidad que otras, y esto hacía que fuera necesaria mucha más energía para amplificar algunas frecuencias. Y esto llevó a estos señores, Harvey Fletcher y Wilden Mundson, a diseñar un experimento muy famoso. 

Agarraron un grupo de gente, les regalaban un sanguche y una coca, y les ponían unos auriculares con un tono de referencia de 1 kHz, y luego les pedían que ajustaran el nivel en decibeles de distintos tonos de distintas frecuencias hasta que ellos los percibían como del mismo volumen. Como no hay dos oídos iguales, las respuestas variaban, así que promediaron todo y con esa información dibujaron unas curvas a las que les pusieron “Curvas de nosotros dos”, o curvas de isofonía. 

Las curvas de Fletcher-Mundson se leen así: Todas las intensidades de una misma curva se escuchan con el mismo volumen percibido. Es decir: 10 dB SPL a 1KHz producen el mismo volumen percibido que 60dB SPL a 45Hz y que 20dB SPL a 10KhZ. Pero no solo muestran que no escuchamos con la misma intensidad todas las frecuencias, sino que percibimos los sonidos de un modo más equilibrado a un volumen alto. Y por eso amiguitos: no hay que mezclar a un volumen muy alto para evitar la fatiga, pero tampoco muy bajo. 

También muestran que somos capaces de escuchar incluso por debajo del 0dB SPL en la zona entre 1 y 6 KHz. Y este descubrimiento les moló un montón porque con esta información le ahorraron muchísimo dinero a sus patrones, que pudieron limitar el ancho de banda de audio de los teléfonos a las zonas de mayor rendimiento. Y es por eso que hoy los teléfonos suenan así, la radio AM sonaba así, y los megáfonos suenan así.

A partir de este descubrimiento se desarrollaron también las curvas de ajuste que normalmente se llaman ponderadas, o “Decibeles A, B y C”, De ahí también viene el botón de Loudness de los equipos HIFI, los decibeles LUFS, y otro montón de cosas que te voy a explicar en otra de estas.

Y también es la razón por la cual el triángulo que aparece ahí solito en el tercer movimiento del concierto en sol de Ravel es más inquietante y estridente que toda la fila de contrabajos y cellos que golpean debajo. Y que en La danza de la Tierra de La consagración de la primavera se puede escuchar claramente EL flautín (UN flautín) a pesar de que está toda la orquesta haciendo un quilombo tremendo. 

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Aquí te dejo algunos enlaces que te pueden servir para ampliar sobre el tema:

http://www.mp3-tech.org/programmer/docs/IS-01Y-E.pdf

http://www.sengpielaudio.com/Fletcher-MunsonIsNotRobinson-Dadson.pdf

https://www.phys.unsw.edu.au/jw/hearing.html

Hace unos días hablamos de los decibeles y surgieron muchas preguntas y dudas porque, claro, ¡es un tema complicado! Así que vamos a ir desde el comienzo

¿por qué usamos decibeles en audio?

Al decibel se lo inventaron los años 20 en la Bell Telephone Company, que buscaba medir pérdidas en sus líneas telefónicas. Así que definieron el “bel” (por el fundador de la compañía Alexander Graham Bell), y luego el decibel, ya como 10 por el logaritmo decimal de la potencia de salida sobre la potencia de entrada a la línea. En esta definición, cuando el argumento (que es el cociente entre esas dos potencias) se duplica, la escala sube en 3 dB.

La cosa cundió y con el tiempo esta fórmula se empezó a usar también para medir potencias individuales de distintos tipos de señales y sistemas, para lo cual se definieron un montón de escalas diferentes, pero cada usando una con una potencia fija como referencia para poder usar la misma fórmula.

Ahora bien, resulta que la potencia de una señal también se puede expresar proporcionalmente al cuadrado de su amplitud. Y como el logaritmo tiene una propiedad muy elegante que dice que yo puedo agarrar este 2 y ponerlo acá, aparece la otra definición del decibel que es más común en audio: 20 por el logaritmo decimal de la amplitud de la señal (que es la tensión o la corriente en audio, y en acústica normalmente la presión). En esta fórmula, que tiene un 20 en lugar de un 10, si duplico el argumento (la amplitud), no aumento 3dB, aumento 6dB.

Entonces, bien, cuando estoy sumando dos señales cualesquiera de la misma potencia, la escala sube en 3dB. Este es el caso, por ejemplo, de cuando pones en una mezcla dos tomas diferentes del mismo arreglo de guitarra sonando a la vez. Son similares pero no son idénticas.

Pero cuando estoy sumando dos señales coherentes (es decir que son idénticas punto a punto), lo cual sería lo mismo que duplicar la amplitud cualquiera de las señales, la potencia sube en 6 dB. Ese es el caso de cuando duplicas un canal en una mezcla, porque estás sumando una señal idéntica. 

Por eso nuestro ejemplo anterior de los dos mosquitos y los dos cohetes era correcto, porque se trata de fuentes similares, pero no idénticas

Hay montones de escalas basadas en el decibel que miden distintas cosas, incluso dentro de un mismo sistema de audio. Pero escuchá esto que te va a encantar: gracias a la magia del logaritmo, si se cumplen ciertas condiciones, cuando una señal cambia X dB medidos en una escala, en muchas otras escalas y en otras partes del sistema, esa señal también cambia X dB. Y ESA es quizá (en mi opinión) la mejor razón para usar decibeles: porque un mismo número nos permite sumar y restar variaciones que se producen en diferentes etapas del sistema en diferentes variables. 

Esto, que hacemos diariamente sin pensarlo, te aseguro, sería imposible si usaras mediciones lineales absolutas.

Así que aunque forzando la definición podemos usar el decibel para medir cantidades absolutas, su magia aparece cuando lo usamos para medir variaciones. Y por eso la ISO dice que el decibel no es una unidad física, sino una unidad relativa, que es otra forma de decir que es una transformación matemática de otras mediciones.

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