04 - Sonómetros, analizadores de audio y grabadores

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Índice:


Sonómetro genérico

En el aula tenemos un Lutron SL-4001. Ver hoja de características. Los sonómetros miden la presión sonora con un micrófono, pasan la señal por un preamplificador . Permite elegir:

Elegir bien el level es importante para medir con buena SNR.

Usamos los dB(A) en la mayoría de los casos, y dB(C) para entornos ruidosos, medidas de prevención de riesgos laborales en industria, etc.

Si quieres tomar medidas objetivas y no dispones de escala Z, usa la C, que es prácticamente plana
Si quieres tomar medidas objetivas y no dispones de escala Z, usa la C, que es prácticamente plana

Este equipo cuenta con un conector TRS 3.5 mm (“minijack”) para conectar a analizador de espectro.

Este equipo no es adecuado para audio de alta fidelidad ya que su ancho de banda es de 31,5 Hz a 8 kHz. Mide el valor eficaz promedio de todo el ancho. Los analizadores de audio profesionales permiten seleccionar bandas concretas (de octava o tercio).

Más información y norma internacional “IEC 61672, Electroacústica. Sonómetros”: https://www.bksv.com/es/knowledge/blog/sound/what-is-a-sound-level-meter | https://es.wikipedia.org/wiki/Sonómetro


 Sensibilidad

Es el nivel de presión sonora, $L_P$ que genera el altavoz a 1m de su eje al alimentarse a 1W de potencia. Se expresa en dB/W/m

La sensibilidad $ S(dB/W/m)$ se mide colocando un sonómetro a $1m$ del altavoz cuando se le excita con una señal de ruido rosa de $1W$. Si no tienes generador o no logra esa potencia, usa un tono puro de 1 kHz.

Esto nos permite conocer el nivel de presión sonora en función de distancia al altavoz, potencia y sensibilidad:

$$ L(dB)=S(dB) + 10\log{P(W)}-20\log d(m) $$

Suele estar comprendida entre 84 y 110 dB/W/m.

No es un indicativo de calidad ya que un sonido potente no tiene porqué ser agradable.

Recuerda: al doblar la potencia, la presión sonora sube 3dB, al duplicar la distancia, baja 6dB.

Medir la sensibilidad de un altavoz

Se mide en decibelios de presión sonora dBSPL entregados por un altavoz en una cámara anecoica a una distancia de un metro con una señal de 1W de potencia eficaz a 1 kHz de frecuencia.

Realmente no se haría solo a 1 kHz. Se haría promediando los valores de 128 Hz y 12.800 Hz generalmente. Fuente: https://www.revistadecaraudio.com/que-dice-la-sensibilidad-de-una-bocina/

Medición de sensibilidad con ruido blanco:

Fuente: https://www.studio-22.com/blog/enciclopedia/sensibilidad



Analizador de espectro SA-3051

Manual del usuario

Cuenta con:

El generador de ruido rosa está falla aparentemente.

Algunos casos de uso:



Analizador de audio Phonic PAA3 (no lo tenemos)

Analizador de audio portátil. Funciones:

Necesitarás latiguillos TRS macho a XLR macho y a XLR hembra para funciones de entrada y salida de línea.

Enlace a manual PDF

Uso del medidor: análisis espectral

Pulsa ENTER para ir a los ajustes. La primera opción, SPL/LINE permite elegir la fuente de audio: el micrófono (dBspl) o la fuente de línea (dBu, dBV, V).

Midiendo a partir del micrófono (izquierda) o de una entrada de línea (derecha). Con las flechas puedes mostrar los decibelios a una frecuencia o en todo el espectro
Midiendo a partir del micrófono (izquierda) o de una entrada de línea (derecha). Con las flechas puedes mostrar los decibelios a una frecuencia o en todo el espectro

Para usar la entrada de línea debes usar latiguillo TRS macho a XLR macho.

Dentro del menú SETTING, puedes elegir los siguientes parámetros:

Uso del medidor: RT60

Mide el tiempo de reverberación. No hagas ruido mientras analiza el sonido ambiental. Después prueba a dar una palmada en una sala con eco y en otra bien insonorizada.

Uso del medidor: Phase check (XLR out)

Conecta un altavoz a la salida de línea. Colócate a un metro de distancia. Si está bien, aparecerá un “+”, si no, un “-“:

Uso del medidor: Generator (XLR out)

Para usar el generador de línea debes usar latiguillo TRS macho a XLR hembra.



Analizador de audio Minirator MR-PRO y XL2

Sonómetro XL2

Página del fabricante: https://www.nti-audio.com/es/productos/sonometro-xl2

Tiene un análisis espectral muy completo:

La escala vertical está desajustada, pero se puede ver el cambio de octavas a tercios de octava
La escala vertical está desajustada, pero se puede ver el cambio de octavas a tercios de octava

Distintas ponderaciones:

Medición de sensibilidad (1W, 1m, usando tono de 1 kHz)
Medición de sensibilidad (1W, 1m, usando tono de 1 kHz)

Generador de señal, medidor de impedancia, tester cables MR-PRO

Página del fabricante: https://www.nti-audio.com/es/productos/minirator-mr-pro-mr2

Publicidad: https://www.nti-audio.com/Portals/0/data/en/Minirator-MR-PRO-MR2-Leaflet.pdf

Manual del usuario del MR-PRO (inglés): https://www.nti-audio.com/Portals/0/data/en/Minirator-MR-PRO-MR2-Manual.pdf

Manual en español



Grabador de audio Zoom Handy Recorder H4n

Más info: https://zoomcorp.com/es/es/grabadoras-de-mano/handheld-recorders/h4n-pro/

Manual: https://www.zoom.co.jp/sites/default/files/products/downloads/pdfs/S_H4nSP.pdf



Teoría de grabación con múltiples micrófonos

Noise cancelling mic

La técnica de cancelación de ruido con doble micrófono consiste en grabar sonido mono utilizando dos micrófonos separados 2-6 cm. La cancelación de ruido se logra restando las dos señales a igual ganancia. Esto eliminará las partes comunes a ambas señales, esto es, el ruido ambiental.

Se pueden usar:

El ruido ambiente es difuso por naturaleza, y se captará a mismo nivel por ambos micros. La separación espacial no le afecta. Por el contrario, el sonido que se produce en el campo cercano de ambos micros, y si los micros están próximos a la fuente (instrumento, cantante), la ley del cuadrado de la distancia hará que un micro capte mucha más energía de la fuente que el más lejano.

La separación de los micros inevitablemente producirá una diferencia temporal (desfase), pero si esa separación es pequeña (menor de una pulgada), esta diferencia será insignificante.

Micrófono de cancelación de ruido
Micrófono de cancelación de ruido
Interior de micrófono de cancelación de ruido. A la izquierda está la circuitería de preamplificación diferencial
Interior de micrófono de cancelación de ruido. A la izquierda está la circuitería de preamplificación diferencial

Más información: https://www.soundonsound.com/sound-advice/q-why-do-sometimes-see-singers-using-two-microphones-stage

No debes confundir doble micrófono con grabación estéreo

Técnicas de grabación estéreo

Fuente: https://analfatecnicos.net/archivos/66.TecnicasMicrofoniaEstereo-SonidoYAudio.pdf | https://es.wikipedia.org/wiki/Técnicas_microfónicas

A-B estéreo

Dos micrófonos separados creando una imagen estéreo. Se basa en la diferencia de tiempo. La distancia entre los micrófonos supone pequeñas diferencias en la información de tiempo o fase contenida en las señales de audio. Esta técnica suele usar micrófonos omnidireccionales cuando la distancia a la fuente es grande (caso típico).

La diferencia de tiempo y fase actuarán como señales estéreo para permitir a la audiencia captar el espacio en la grabación y experimentar una intensa imagen estéreo de todo el campo de sonido.

Distancia óptima entre micros esentre 40 y 60 cm. Distancias menores se usan a menudo para captar fuentes de sonido próximas, para prevenir que la imagen del sonido de un instrumento concreto sea demasiado ancha y poco natural. Distancias por debajo de 17 o 20 cm son detectables para el oído humano porque es la separación equivalente a los oídos.

La colocación entre los micros y la fuente cuando hay muchas fuentes (orquesta) debe ser por encima. Deben estar lo suficientemente elevados para que cada músico por separado no ensombrezca a los demás.

Los micrófonos omnidireccionales son adecuados porque son capaces de captar las verdaderas frecuencias bajas de la señal con indiferencia de la distancia, mientras que los micrófonos direccionales están influenciados por el efecto proximidad. Los micrófonos direccionales, por tanto, mostrarán pérdida de bajas frecuencias a grandes distancias.

X-Y ESTÉREO

También llamada “Blumlein pair”, Usa dos micros cardioides situados en el mismo punto y con un ángulo típico de 90º entre sus ejes para producir una imagen estéreo. La aproximación a ese “mismo punto” es poner uno sobre otro, con los diafragmas alineados verticalmente.

Formación de la imagen estéreo: Mientras que el A-B estéreo es un estéreo por diferencia de tiempo, el sistema XY estéreo es un estéreo por diferencia de volumen.



 Práctica

Formad tres equipos según os indica el profesor y haced los montajes necesarios para las actividades

Prácticas:

  1. El sonido es una señal alterna, pero tiene polaridad (la fase es importante). Comprueba la polaridad de un altavoz usando:
  2. Mide la sensibilidad (dB/W/m) de un altavoz (manual PDF de los Monitor One MK2). Necesitarás sonómetro (o analizador de audio), generador de ruido rosa ajustado a 1W o bien señal 1 kHz y el altavoz a testear.
  3. Analizador de audio Minirator.
  4. Analizador de audio Minirator. Usa los globos y un PC para medir el tiempo de reverberación (RT60) en dos recintos distintos (5 medidas en total: cuatro con globos, una con PC). Usa el hinchador que te dará el profesor. Pide silencio a tus compañeros.

El tiempo de reverberación es el tiempo que tarda un sonido que tarda

  1. Usa el grabador Zoom Handy Recorder H4n para hacer lo siguiente:
  2. Usa el grabador Zoom Handy Recorder H4n para hacer una grabación usando dos micrófonos externos. Utiliza la técnica A-B (que apunten en la misma dirección con separación 40-60 cm).

Ejercicios. Recuerda que el bitrate es un parámetro exclusivo del audio comprimido (MP3, OGG, FLAC), mientras que el audio sin comprimir (WAV) su tamaño se calcula en función de su duración, resolución y sample rate:

  1. Calcula cuántos MB ocupará una grabación de audio mono (1ch) con sample rate de 44,1 kHz y 16 bits por muestra si la grabación dura una hora.
  2. Calcula cuántos MB ocupará una grabación de audio estéreo (2ch) con sample rate de 96 kHz y 24 bits por muestra si la grabación dura una hora.
  3. Calcula cuánto ocupará en MB un audio estéreo de un minuto de duración comprimido en MP3 de 160 kbps.

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