Señales de audio

1. Señales de audio

2. Una señal de audio es una señal analógica eléctricamente exacta a una señal sonora; normalmente está acotada al rango de frecuencias audibles por los seres humanos que está entre los 20 y los 20.000 Hz, aproximadamente (el equivalente, casi exacto a 10 octavas).

3. Una señal de audio se puede caracterizar, meramente, por su dinámica (valor de pico, rango dinámico, potencia, relación señal-ruido) o por su composición espectral (ancho de banda, frecuencia fundamental, armónicos, distorsión armónica, etc.)

4. Así, por ejemplo, una señal que represente voz humana (señal vocal) no suele tener información relevante más allá de los 10 kHz, y de hecho en telefonía fija se toman sólo los primeros 3.8 kHz. Con 2 kHz basta para que la voz sea comprensible, pero no para reconocer al hablante.

6. Señal de Nivel de Micrófono: En cuanto a potencia esta es la señal mas débil típicamente 2 mili volts para que la señal pueda ser manejable debe pasar por un pre amplificador que elevara la señal a lo que se como nivel de línea ( .316 y 1.23 volts).

7. Este tipo de señales se conocen también como de bajaimpedanciay se identifican con las letras Low-Z. El número exacto de ohmns que se consideran baja impedancia puede variar, pero lo importante es recordar que las señales de baja impedancia pueden ser transportadas por cables mas largos sin sufrir pérdida de señal o nivel. La gran mayoría de veces este tipo de señal es balanceada, lo que también la hace menos suceptible a interferencia de radio.

8. Señal de Instrumento: Es el tipo de señal generado por las pastillas de un instrumento eléctrico o electro-acústico. La salida de bajos y guitarras eléctricas o electro-acústicas es a nivel de instrumento. No hay un nivel estándar para señales de nivel de instrumento. Se asume que su nivel está entre el nivel de micrófono y el nivel de línea, y puede variar grandemente desde unos milivoltspara una pastilla pasiva, hastas vario voltospara una pastilla con electrónica activa.

9. Señal de Nivel de Línea: Esta señal es de mucho mayor potencia que una señal a nivel de micrófono. También tiene una impedancia mas alta, aunque no llega a ser lo que se conoce como una señal de alta impedancia. Las señales a nivel de línea son el tipo de señal con el que las consolas, ecualizadores, compresores y demás procesadores de audio pueden trabajar.

10. El nivel "profesional" a +4 dBu. Este tipo de señal es generalmente balanceada y equivale a unos 1.23 volts. Dispositivos profesionales de audio usan este tipo de señal en sus entradas y salidas.

11. -El nivel "consumidor a -10 dBV. Este tipo de señal es siempre desbalanceada y equivale a unos 0.316 volts. Como vemos es mas débil que una señal a +4 dBu y además desbalanceada, lo que la hace mas suceptible a interferencia y pérdida de señal. Lo importante al trabajar con este tipo de señales es usar cables tan cortos como sea posible, y que nunca sobrepasen los 6 mts . Este tipo de señal la usan aparatos de consumidor tales como reproductores mp3, reproductores de CD y equipo de audio factible.

12. Es importante no conectar señales de línea a +4 dBu directamente a entradas a -10 dBV, ni visceversa, de lo contrario se puede lograr una señal con mucho ruido o distorsionada. Nunca debe conectase una salida con una entrada que no están diseñadas para recibir el mismo tipo de señal.

13. Una caja directa acepta señales a nivel de línea o instrumento y las convierte a señales a nivel de micrófono, de baja impedancia y balanceadas. Hay una gran variedad de circunstancias en las que dicha conversión se hará necesaria o deseable, todo depende de tus necesidades particulares.

15. Rango dinámico El margen que hay entre el nivel de referencia y el ruido de fondo de un determinado sistema, medido en decibelios. En este caso rango dinámico y relación señal/ruido son términos intercambiables. El margen que hay desde el nivel de pico y el nivel de ruido de fondo. También indicado en dB. En este caso, rango dinámico y relación señal/ruido no son comparables .

16. Las dos maneras son válidas, por ello, es común que para indicar que margen dinámico están utilizando, los fabricantes incluyen frases como: 60 dB (ref. salida máxima). 60 dB (ref. nivel de pico).

17. Rango dinámico Básicamente el rango dinámico en el sonido y más precisamente en la música es la diferencia de energía (decibeles) entre el sonido de nivel más bajo y el sonido de nivel más alto, es decir entre mayor sea esta diferencia más grande será el rango dinámico, objetivamente nos deberíamos referir a los niveles audibles para el humano, tanto para el nivel inferior que sería de unos 10 dB y para el nivel superior 140 dB, pero aquí ya hablamos del umbral del dolor, que representa daños irreversibles para el oído humano.

18. Cuando hablamos de música y sobre todo, cuando hablamos de la mezcla en equipos de edición digital (Pro Tool, Cubase,nuendo, etc.), es un poco diferente cuando hablamos de decibeles, ya que ahí nos referimos a decibeles como medida eléctrica y en general estos programas hacen referencia a esta medida desde -64 dB hasta los 0 dB, ya que después de los 0 dB, se concidera que el equipo entra en saturación.

19. cuando hablamos que un concierto de rock comunmente llega a los 120 dB, hablamos de la representación energía de la presión acústica generada por los parlantes, es decir la energía real que llega a nuestros oídos. Cuando hablamos de decibeles en equipos electrónicos o sofwares, nos referimos en realidad a la energía eléctrica procesada por el sistema. Por ello cuando se superan lo 0 dB en la mezcla se dice que entra en saturacion.

20. Causando esto una distorsión en la onda, generalmente volviéndola cuadrada y produciendo consecuentemente una perdida de información, sobre todo cuando hablamos que estas señales siempre serán analógicas, aun cuando provengan de un medio digital.

21. Para una mezcla con alto rango dinámico el nivel más bajo debería rondar -10 dB y el nivel más alto (esto hablando de mezclas actuales) debería estar alrededor de los -.1 dB, Esto no es lo mas recomnedablecomo medida de seguridad para evitar la saturación en equipos de telecomunicación y de audio sería no sobrepasar los -3 dB, desafortunadamente las mezclas modernas son de un nivel muy alto y de muy poco rango dinámico, sobretodo en generos “populares” como el pop, hip-hop, rock y géneros electrónicos,

22. solo algunos estilos músicales como la música clásica, donde las mezclas y el estilo de música, por su naturaleza comprende un mayor rango dinámico. Grafica de musicaclasica

23. Grafica de genero salsa

24. Grafica de genero rock

25. Grafica de genero hip hop

26. Es importante mencionar, que el rango dinámico también se ve afectado tanto por el medio de grabación, por el soporte de reproducción así como el equipo usado para la reproducción, es decir por los micrófonos usados en la grabación y la manera en que se grabó, si se grabo en cinta o en equipos digitales o si se reproduce en bocinas de una laptop o por un equipo de alta fidelidad.

27. Por ejemplo el LP tiene mayor rango dinámico que los cassettes(ya saben los típicos de la grabadoras y walkmans), pero el LP tiene menor rango dinámico que los CD’s. si el estilo de música es de mucho rango dinámico, hay que conservarlo y no forzarlo que este más parejo, ya que eso atenta a la naturaleza de la música, así mismo para los estilos de música de poco rango dinámico.

28. Nivel Pico (Peak): Es el nivel máximo soportado por el Dispositivo. Al sobrepasarlo se produce una "saturación". Rango Dinámico: Este especificación técnica define la variación en dB entre el nivel de ruido y nivel de distorsión que un equipo de audio puede manejar. En términos generales, mientras mayor es el rango dinámico, de más calidad es el equipo.

29. Nivel Nominal: Es el nivel optimo para grabar tu señal de manera que haya una mínima distorsión y que el nivel de ruido de fondo sea superado. En general suele ser marcado como el "0 dB".

30. Relación Señal Ruido (SingnalNoiseRate): Suele identificarse como S/N o SNR, y es la diferencia entre la señal y el ruido de fondo. Cuando el dispositivo está trabajando con el Nivel Nominal, es la diferencia entre dicho nivel y el ruido de fondo.

31. Headroom:es el nivel de diferéncia entre el nivel nominal y el punto de saturación (o zona de seguridad) que se tiene que tener en cuenta al nivel máximo para la mezcla, ya que sin este espacio de unos pocos db, puede alcanzar picos nuestra señal de salida y que distorsione nuestro canal master.

32. Nivel de pico Nivel referencia 0db Rango dinamico disponible Relación señal ruido Ruido de fondo

33. Una consola está recibiendo señal al Nivel nominal (0 dB). El Nivel Pico está marcado en 30dB y el ruido de fondo está a -100dB. Rango Dinámico: Va desde el nivel pico(30 dB) hasta el ruido de fondo (-100dB), en este caso: Rango Dinámico= (30dB - (-100dB)) = 130 dB

34. Headroom: Va desde el nivel pico(30dB) hasta el nivel nominal(0dB) Headroom= (30 dB - 0 dB) = 30 dB S/N: Va desde el nivel nominal (0 dB) hasta el ruido de fondo (-100 dB) S/N= (0 dB - (-100dB)) = 100 dB.

35. Que en las especificaciones técnicas de un equipo aparezca el margen dinámico indicado en dB, no significa nada, si no va acompañado por los puntos de referencia utilizado y las ponderaciones. Para indicar correctamente el margen dinámico, la medida en dB debe ir acompañada por: la curva de ponderación. el nivel de referencia. Por ejemplo una bocina 90 db ( 1 khz 1 w @ 1mt)

36. Potencia acústica La potencia acústica es la cantidad de energía por unidad de tiempo (potencia) emitida por una fuente determinada en forma de ondas sonoras. La potencia acústica viene determinada por la propia amplitud de la onda, pues cuanto mayor sea la amplitud de la onda, mayor es la cantidad de energía (potencia acústica) que genera.

37. La potencia acústica es un valor característico de la fuente y no depende del local donde se halle, el valor no varia por estar en un local reverberante o en uno seco. La medición de la potencia puede hacerse a cierta distancia de la fuente, midiendo la presión que las ondas inducen en el medio de propagación. Se utilizará la unidad de presión; (que en el SI es el pascal, Pa). La percepción que tiene el hombre de esa potencia acústica es lo que conocemos como volumen, que viene dado por el llamado nivel de potencia acústica que viene dado en decibelios (dB)

38. Relación señal/ruido La relación señal/ruido (en inglés Signal to noise ratio SNR o S/N) se define como el margen que hay entre la potencia de la señal que se transmite y la potencia del ruido que la corrompe. Este margen es medido en decibelios.

39. La relación señal ruido (S/N) es la diferencia entre el nivel de la señal y el nivel de ruido. Se entiende como ruido cualquier señal no deseada, en este caso señal eléctrica no deseada que circula por el interior de un equipo electrónico. El ruido se mide sin ninguna señal a la entrada del equipo.

40. Se habla de relación señal ruido (S/N) porque el nivel de ruido es más o menos perjudicial en función de cual sea el nivel de la señal. La S/N se calcula como la diferencia entre el nivel de la señal cuando el aparato funciona a nivel nominal de trabajo y el nivel de ruido cuando, a ese mismo nivel de trabajo, cuando no se introduce señal. En un amplificador, cuanto más se gire el mando de potencia, más se amplificará la señal y en la misma medida se amplificará el ruido.

41. A la salida de un equipo de audio, el nivel de la señal se mide en voltios (V). Midiendo en voltios la señal (S, signal), midiendo también en voltios el ruido (N, noise) y calculando el 20log(S/N) se obtiene el valor de la relación señal ruido en dB, que es como normalmente se da. La calidad de un equipo se mide también por la relación señal ruido, cuanto mayor sea el valor de S/N mayor calidad tendrá el mismo.

42. La relación señal ruido se suele dar para una frecuencia de 1KHz. Aunque también se puede dar un valor para toda la banda de frecuencia de trabajo del aparato; en este caso se entiende que el valor de S/N es el menor para toda la banda, es decir, el más desfavorable. En el mejor de los casos se puede presentar la S/N como una gráfica del tipo respuesta en frecuencia, en donde se especifica el valor de la relación para cada una de las frecuencias.

43. La existencia ruido es inevitable en cualquier equipo electrónico. Una electrónica refinada disminuye el nivel de ruido, puede disminuirlo tanto que no sea medible por ser comparable al ruido del equipo de medida, pero siempre existe ruido. Algo parecido pasa con el sonido en el ambiente, es decir, por muchas condiciones de silencio que se den, siempre habrá ruido que será audible directamente o mediante métodos de amplificación. La fuente principal de ruido suele ser la fuente de alimentación del propio equipo.

45. MEDIDORES Cuando hablamos de “herramientas complementarias” nos referimos precisamente a instrumentos de medición, que nos mostrarán en forma objetiva un análisis detallado de diversos aspectos, tales como el espectro, precedencia del sonido en la imagen estéreo, posibles cancelaciones en la suma L+R, etc

46. VU METER El vúmetro fue desarrollado originalmente en 1939 por Bell Labspara la medición y la normalización de los niveles en las líneas telefónicas.
Actualmente suelen incluirse  en equipos de audio para mostrar un nivel de señal en unidades de volúmen podemos encontrarlos analógicos,  otros a base de leds normalmente verdes, amarillos y rojos,  e incluso representando las unidades de volúmen en forma de barra en una pantalla LCD.

47. Su funcionamiento se basa en una bobina móvil alimentada por medio de un rectificador de onda completa que a su vez se alimenta de la línea mediante una un componente resistivo en serie. No necesita más fuente de energía para su funcionamiento que la señal de entrada.

48. El indicador de volumen marca 0 VU cuando se conecta a la salida una resistencia de 600 Ohms, para una señal sinusoidal de 1000 Hz. La idea para desarrollar el vúmetro surgió a partir de la necesidad de proporcionar el nivel de audio suficiente sin llegar a percibir una distorsión en la señal ofrecida en la audiencia

49. Su medición es lenta a propósito para reflejar de una manera clara al usuario los máximos y mínimos en la señal entregada. Como norma general esa señal no debe superar la franja marcada con 0VU. Por otro lado si la señal es demasiado baja la relación entre el ruido y la señal es mas notable en la grabación lo cual también dificulta su trabajo posterior.

50. Medidores de Pico Peak meter Un medidor de pico es un tipo de instrumento de medida que indica visualmente el nivel instantáneo de una señal de audio que está pasando a través de ella (un medidor de nivel de sonido). En la reproducción del sonido, el medidor, ya sea pico o no, que normalmente se entiende que corresponden a la percepción del sonido de una señal en particular.