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Programas de medición y ajustes de equipos de sonido

  • Publicado en Didáctica directo

Software medidaEn la actualidad no se realiza ningún evento de tamaño medio o grande que no incluya el uso de programas de medición acústica para el ajuste correcto del sistema de P.A. Hablamos de programas ya que, aparte del caso del hardware especifico SIM3 del que hablaremos en otra ocasión ya que merece mención aparte, lo que todos los técnicos usan hoy día para realizar el ajuste de sus equipos son programas de análisis que funcionan en PC o MAC.

Ni que decir tiene que con un pequeño ordenador portátil y dichos programas podemos dejar a punto un sistema complejo de difusión. La pregunta que hace un servidor a técnicos y alumnos de sonido es:

Antes que se usaran estos programas y se ajustaran los equipos de sonido, ¿sonaban mal los conciertos?

Ipad medida audioLa respuesta es no, pues los conciertos sonaban muy bien, en la mayoría de los casos, en los años 70, 80 y 90 ¡es verdad! Pero si comparamos ese equipo que sonaba bien sin ajustar y el mismo una vez ajustado, este último nos sonará mucho mejor. Ya sabemos que el oído funciona por comparativas y sólo así puede decidir si uno suena mejor que otro, sería muy difícil tener una memoria auditiva con un "buffer" tan grande que pasado días, semanas o meses pudiéramos opinar sobre un equipo escuchado en el momento presente y otro escuchado en el pasado.

¡Pues manos a la obra! ¿Qué necesitaremos para poder realizar un ajuste perfecto de nuestro equipo de sonido directo? 

  • Ordenador PC con Windows o Apple Macintosh con OSX 
  •  Software de medición
  •  Tarjeta de sonido externa USB, FIREWIRE, PCMCIA, PC-EXPRESS
  •  Micrófono de medición

Ordenador

El ordenador, evidentemente por razones prácticas, preferiblemente portátil. En principio tampoco tiene que ser el más potente del mercado. La tarjeta de sonido o interfaz, en cuanto a su conectividad con el ordenador, se puede realizar de la forma que avanzamos después. Aunque, por  motivos prácticos, preferimos una tarjeta con dos entradas y dos salidas vía USB.

Las entradas deberán ser, al menos una de ella, en formato XLR para conectar el micrófono de medición y, además de su alimentación phantom correspondiente, la segunda entrada puede ser XLR o jack, preferentemente en línea, deberá tener sus respectivos potenciómetros de ganancia; también sería aconsejable tener dos salidas de audio de línea.

Data Acquisition

Interfaces con requisitos

Mencionar algunos modelos de tarjetas (interfaces )con los requisitos mínimos para poder funcionar (por ejemplo):

Tascam US122
Edirol UA25
Digidesign Mbox
y un largo etc.

Mbox2

Micrófonos de medición

En cuanto a los micrófonos de medición deberán ser, como es normal, omnidireccionales, de condensador y con una respuesta de frecuencia plana. En principio cualquiera que cumpla estos requisitos nos sirve. Al igual que en el caso de las tarjetas, pasamos a enumerar algunos modelos de precios muy diferentes:

Bruel & Kjaer 4007
DBX RTA
Audix TR40
Behringer ECM8000

 

AudixTR40

 

En una comparativa de fase, respuesta en frecuencia, sensibilidad…entre varios modelos, digamos que la diferencia de precio no justifica en ninguno de los casos la diferencia de calidad, pues todos tienen unas respuestas muy similares; si bien es verdad que en altas frecuencias, la falta de calidad de algunos modelos se hace evidente.

Para las tareas que nos ocupan de medición de funciones de transferencia, impulso y SPL los micrófonos más económicos nos bastan, eso sí, todos los micrófonos omnidireccionales ya no lo son tanto cuando superamos la zona de 5 o 6KHz.

También es importante destacar que un buen micrófono de medida tendrá una mejor y más fiable resolución de la medida de la respuesta en altas frecuencia.

Software medición

Todo este material no serviría de nada sin un buen programa de medición, para ello vamos a enumerar los principales programas empleados:

Smaart Live (PC y Mac)
Spectralab (PC)
Spectrafoo (Mac)
Mac Foh (mac)

Es curioso observar que cada vez se están desarrollando mas programas de este tipo para MAC, ¿por qué será? ¡Incluso SMAART LIVE, un programa tradicionalmente funcionando en Windows! ¿Tendrá que ver el giro que está tomando la marca de la manzana con la compatibilidad de sus nuevos ordenadores MacIntel, capaces de correr cualquier sistema operativo del mercado desde Mac OSX hasta Windows XP, pasando por Linux, entre otros, con una estabilidad impresionante? El tiempo lo dirá.

Al igual que para los programas de predicción acústica que detallamos en números anteriores, en los software que nos ocupan pasaremos a detallar las principales características de todos los programas, centrándonos en el funcionamiento del más popular hasta la fecha, SMAART LIVE.

Spectralab
Este programa es el menos empleado por los técnicos entre los cuatro que detallamos, aunque es más usado en laboratorio de electrónica y audio, su interfaz de usuario en la ultima versión se ha modernizado bastante.

SpectraLab

* Sus principales funciones son:

Respuesta de impulso
RT60
Burst
RTA
Espectro
Diagrama polar
Importación y exportación de archivos wav
Espectrograma y sonograma
Función de transferencia
Osciloscopio
FFT
Generador de señales
Grabación de señales de audio
Medición de diafonía
Medidor de Fase e imagen estéreo
Análisis de respuesta waterfall en 3D
Análisis de transitorios

El uso de este programa es relativamente fácil, aunque la configuración de parámetros esta hecha para personas con un nivel mínimo o medio de conocimientos teóricos en acústica y electrónica. Su uso en directo es más engorroso que los otros tres, ya que tiene menos funciones directas.

Spctrafoo
Este es el programa mas veterano en Mac, pues la marca a la que pertenece, METRIC HALO es de muy alta calidad, prestigiosa y conocida por su alto nivel en hardware y software para sonido. Este programa de medición para Mac es el más veterano que exsite en esta plataforma, tiene muchísimas funciones y todas sus ventanas pueden aparecer en pantalla a la vez. Es muy práctico de usar, muy útil en estudio, pero en su última versión lo es también para directo.

Spectrafoo

* Pincipales características

Respuesta de impulso 
Medidor de bits
Generador de señales
 FFT
 Función de transferencia
 Grabación de señales de audio
 Spectrograma
 Fase Lissajous
Resumen de SPL
Envolvente
Osciloscopio
Codigo de tiempos
Resumen de niveles de pico y RMS
Phase torch de los dos canales
RTA
Espectro


Mac Foh

Este programa se venía imponiendo a una velocidad tremenda en el mundo de los usuarios de Mac para aplicaciones en directo, y es el programa que hasta la fecha de escrtitura de este texto,  usaban muchos de los técnicos de sonido en el mundo junto al SMAART LIVE. Este software está pensado desde el principio para giras y eventos en directo, la calidad de las graficas es impresionante. Está pensado por y para técnicos de sonido directo.

MacFoh

* Sus principales funciones son

 Compatibilidad con módulos de plugins
 RTA
 Spectro
 Respuesta de impulso
 Funcion de transferencia
 Controlador de procesadores digitales de altavoces
 Control Midi
 Controlador DMX
Grabación, edición de cd y dvd
Control WLAN
Análisis simultáneo de varias señales entrantes mediante tarjeta de sonid

Las funciones y características de este programa no cesan de actualizarse y cada vez encontramos más módulos y plugins. Sin duda el más completo de todos. Es el más práctico y rápido de los que detallamos en este artículo, su uso es fácil y claro.

Smaart Live
Finalmente hablaremos de SMAART LIVE, el programa más usado en sonido directo y que en su última versión existe tanto para PC como para MAC, así que por este motivo está destinado a ser uno de los más usados en el mundo. Este programa nació de la mente de un ingeniero de Meyer Sound que se marcho a JBL e intentó crear una versión software del SIM, que era en aquel momento el hardware más potente jamás creado para análisis de audio en aplicaciones de sonido directo. Tras JBL, estuvo un tiempo en EAW hasta que Mackie compró esta última.

Smartlive

* Principales funciones

Función de transferencia
Respuesta de impulso
RTA
Espectro 
Resumen de niveles SPL
Espectrograma
Noise criteria
RT60
Controlador de procesadores digitales de altavoces
Medidor de SPL
Generadores de señales

El uso de este programa es el que más se discute en los foros de Internet, incluido el que existe en su pagina web. Por todo ello, vamos a explicar a continuación su uso práctico en directo y, concretamente, la operación más importante en ajustes de equipos: la función de transferencia.

Conexionado del equipo para realizar una función de transferencia
A continuación podemos apreciar el conexionado correcto, donde en una de las entradas de la tarjeta de audio conectamos el micro de medición, con su alimentación phantom activada. Éste procurará la señal de medida; en la otra entrada estará la referencia, el ruido rosa que suele generarse desde el mismo programa y por lo tanto dicha salida se conectará a la mesa de mezclas y se reenvía por un auxiliar en posición pre-fader. De esta forma ya estamos listos para comparar la señal de referencia con respecto a la medición.

Valores y parámetros aconsejados

COH TH: Umbral de coherencia
AVG: Número de promedios de graficación
DB +/-: Desplazamiento de la gráfica hacia arriba o hacia abajo para normalizar la visualización 
MAG TH: Umbral de amplitud usado para realizar la función de transferencia
WEIGHT: Curvas de ponderación 
SMOOTH: Suavización
SR: Sampling Rate
FFT: El valor máximo en Spectrum y FPPO en Transfer Función; esto es el valor de tiempo del FFT y responsable de la resolución en bajas frecuencias 
TC: Es la constante de tiempo de FFT y se cambia automáticamente al cambiar FFT
FR: Es la constante de resolución lineal del FFT y se cambia automáticamente al cambiar FFT

Procedimiento de medición y ajuste de un equipo
Ajustar ganancia de Referencia y medición al mismo nivel

1. Colocar el micrófono de medición a la distancia que se desea realizar el ajuste (Posición de la mesa de mezcla).
2. Enviar señal de audio al sistema full-range únicamente.
3. Capturar la diferencia de tiempo entre la señal en el canal de referencia y en el de medición. (AUTO SMALL) y después insertar el valor indicado.
4. Ir a la ventana de TRANSFER FUNCTION. Ésta debe mostrar la gráfica de Respuesta de Frecuencia y la gráfica de Respuesta de Fase.
5. Colocar esta información en una memoria.
6. Observar el trazo de fase en la región de bajas frecuencias (por ejemplo, desde 50Hz hasta 150Hz), pendiente descendiente. Dicha pendiente es el tiempo de retraso por frecuencia producido por

El comportamiento del altavoz
Diseño del bafle
Los filtros HPF y LPF utilizados. Frecuencia de corte y orden del filtro (dB /octava)
Posición interna de cada altavoz dentro del bafle

linearray7. Desactivar el sistema Full-Range y activar el subgrave.
8. Comparar el trazo de fase del subgrave con la memoria del full-range. El trazo de fase que tenga menor pendiente en la zona de crossover deberá retrasarse para lograr que la pendiente sea igual en dicho rango de frecuencias. Cuando las pendientes de fase sean iguales en la zona de crossover se tendrá el mismo tiempo "por frecuencia"

9. Por lo tanto, las tres únicas posibilidades son:

A) que ambos trazos sean iguales y estén solapados, todo correcto.

B) que la pendiente del trazo de fase del subgrave sea menor a la pendiente del trazo de fase del full-range (o sea, que el subgrave está adelantado con respecto al full-range). Entonces se deberá usar cualquiera de las siguientes 3 opciones:

- Añadir retraso electrónico en el subgrave para aumentar la pendiente de fase.
- Aumentar la pendiente del LPF del subgrave, de esta manera se aumenta el tiempo de retraso.
- Desplazar físicamente hacia atrás el subgrave para aumentar la pendiente de fase.

En caso necesario se pueden combinar las opciones anteriores para igualar la pendiente de fase del subgrave con la memoria del full-range.

C) que la pendiente del trazo de Fase del subgrave tenga mayor pendiente de fase (o sea, que el subgrave está retrasado con respecto al full-range). Entonces se deberá usar cualquiera de las siguientes 3 opciones:

- Reducir la pendiente del LPF del subgrave. De esta manera se reduce el tiempo de retraso.
- Desplazar físicamente el subgrave hacia delante para aumentar la pendiente de fase.

En caso necesario se pueden combinar las opciones anteriores para igualar la pendiente de fase del subgrave con la memoria del full-range.

10. Activar de manera simultanea el subgrave y el full-range. Si todo se ha hecho correctamente, la zona solapada de crossover debe "sumar".

Nota: Para verificar esto, se puede invertir la polaridad actual de los subgraves, y al hacerlo la zona de crossover deberá cancelarse. La polaridad correcta es donde se produzca suma. Y, una vez realizadas estas operaciones, ¡tendremos nuestro sistema de P.A. ajustado

 

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