Diseño de un estudio de sonido
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Proyecto Fin de Carrera de Antonio García Vinuesa. Diseño de un estudio de Sonido....
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I. T. Telecomunicación especialidad sonido e imagen
Proyecto Fin de Carrera “DISEÑO Y REALIZACIÓN DE UN ESTUDIO DE GRABACIÓN DE MÚSICA PROFESIONAL. SIMULACIÓN CON SOFTWARE CATT v.8”
PFC Antonio García Vinuesa
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Resumen Con este proyecto se intenta profundizar en el campo de los estudios de grabación profesional que tiene su inicio básico en la asignatura “Acústica de Estudios”. Para ello se ha realizado un supuesto diseño real de un estudio de grabación profesional teniendo en cuenta las tendencias actuales en el diseño de estudios de grabación. El estudio está emplazado en la vivienda situada en la localidad de Casas Ibáñez, provincia de Albacete, en la calle Merced nº43. Las dimensiones de la vivienda no permiten el espacio necesario para construir un estudio de grabación de gama alta, por lo que se reconstruirá completamente utilizando todo el espacio de planta disponible de la parcela donde está situada la vivienda. Se expondrán una serie de puntos a seguir en su construcción, se realizará la distribución del estudio de grabación, un estudio teórico del aislamiento acústico, un estudio del acondicionamiento acústico de las distintas salas técnicas mediante el software CATT Acoustic y una selección principal de los equipos necesario para que el estudio puede comenzar a funcionar. Además se incluye la posibilidad de una futura remodelación para grabación multicanal 5.1.
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Índice de contenido 1. Memoria....................................................................................................................... 8 1.1. Introducción................................................................................................................... 8 1.2. Objetivo........................................................................................................................... 9 1.3.1. Introducción teórica.................................................................................................. 10 1.3.1.1. Acústica de estudios..........................................................................................................10 1.3.1.1.1. Aislamiento acústico................................................................................................. 10 Aislamiento a ruido aéreo.....................................................................................................10 Aislamiento a ruido de impacto............................................................................................13 1.3.1.1.2. Acondicionamiento acústico..................................................................................... 14 1.3.1.2.1. Sala de control...................................................................................................... 15 Sistema Non-Environment...............................................................................................15 Sistema LEDE-mejoradas................................................................................................16 Sala de control según Rettinger....................................................................................... 17 Sala de control según Davis.............................................................................................17 Sala de control según Veale.............................................................................................18 Sala de control según D'Antonio y Konnert.................................................................... 18 Sala de control según Toyoshima.................................................................................... 19 1.3.1.1.2.2. Estudio de grabación......................................................................................... 20 Salas neutras (neutral room). .......................................................................................... 20 Salas secas o muertas (Dead room). ............................................................................... 21 Salas vivas (live room). ................................................................................................. 21 1.3.1.1.2.3. Estudio de masterización...................................................................................22 1.3.1.2. Sistema electroacústico.....................................................................................................23 1.3.1.2.1. Equipo necesario en un estudio de grabación........................................................... 23 1.3.1.2.2. Monitorado................................................................................................................24 1.3.1.2.3. Microfonía. ..............................................................................................................25 1.3.1.2.4. Cableado y conectores...............................................................................................26 Cableado............................................................................................................................... 26 Conectores............................................................................................................................ 27 1.3.1.3. Iluminación....................................................................................................................... 28 1.3.1.4. Sistema de climatización y ventilación.............................................................................30 Sistema de climatización (aire acondicionado).........................................................................30 Sistema de ventilación...............................................................................................................31 1.3.1.5. Materiales acústicos.......................................................................................................... 32 Materiales de construcción........................................................................................................32 Absorbentes...............................................................................................................................32 Resonadores (absorbentes selectivos)....................................................................................... 33 Difusores................................................................................................................................... 34 Aislantes....................................................................................................................................36 Puertas y visores........................................................................................................................36 Silenciadores............................................................................................................................. 36 Techos acústicos........................................................................................................................36 Materiales para suelo.................................................................................................................37 4
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Mobiliario..................................................................................................................................37
1.3.2. Diseño de un estudio de grabación profesional en una vivienda unifamiliar..........38 1.3.2.1. Requerimientos................................................................................................................. 38 1.3.2.1.1. Emplazamiento..........................................................................................................38 1.3.2.1.2. Descripción del recinto............................................................................................. 38 1.3.2.1.3. Propuestas de remodelación......................................................................................39 1.3.2.1.3.A. Distribución nº1 (Gran sala de grabación)....................................................... 41 1.3.2.1.3.B. Distribución nº2 (Pasillo distribuidor)..............................................................43 1.3.2.1.3.C. Distribución nº3 (doble sala de grabación) ......................................................45 1.3.2.1.3.D. Distribución nº4 (Grandes salas)...................................................................... 47 1.3.2.1.4. Propuesta escogida.................................................................................................... 48
1.3.3. Aislamiento acústico.................................................................................................. 49 1.3.3.1. Aislamiento de la pared separadora de propiedades y usuarios distintos......................... 50 1.3.3.2. Aislamiento especial de las salas técnicas........................................................................ 51 1.3.3.2.1. Elementos horizontales............................................................................................. 51 1.3.3.2.1.1. Suelo..................................................................................................................51 1.3.3.2.1.2. Techos............................................................................................................... 52 1.3.3.2.2. Elementos verticales..................................................................................................53 1.3.3.2.2.1. Estructura fija.................................................................................................... 53 1.3.3.2.2.2. Estructuras flotantes.......................................................................................... 54 1.3.3.2.3. Elementos separadores.............................................................................................. 56 1.3.3.2.3.1. Visor.................................................................................................................. 56 1.3.3.2.3.2. Puertas............................................................................................................... 56 1.3.3.3. Cálculo teórico de las paredes del recinto........................................................................ 58 1.3.3.3.1. Cálculo teórico del aislamiento entre sala de control y estudio de grabación.......... 58 1.3.3.3.2. Cálculo teórico del cerramiento entre las salas técnicas y zonas interiores del estudio ( sala de control-pasillo)............................................................................................... 60 1.3.3.3.3. Cálculo teórico de aislamiento entre salas técnicas y zonas interiores del estudio sin separadores( sala de control-pasillo).........................................................................................62 1.3.3.3.4. Cálculo teórico de aislamiento entre salas técnicas y viviendas colindantes (sala de control-vivienda este)................................................................................................................63
1.3.4. Acondicionamiento acústico..................................................................................... 64 1.3.4.1. Sala de control.................................................................................................................. 64 1.3.4.1.1. Descripción geométrica de la sala.............................................................................64 1.3.4.1.2. Estudio de los modos propios de la sala....................................................................67 1.3.4.1.3. Resultados de la simulación...................................................................................... 71 a) Ecograma..................................................................................................................... 72 b) Absorción de la sala.................................................................................................... 73 c) Tiempo de reverberación............................................................................................. 73 d) SPL en la sala.............................................................................................................. 76 e) SPL directo.................................................................................................................. 77 f) LF (Eficiencia lateral).................................................................................................. 77 g) Calidez acústica (BR)..................................................................................................78 h) Brillo (Br).................................................................................................................... 78 i) Delay (retardo)............................................................................................................. 78 j) C80 (Claridad musical)................................................................................................ 79 k) STI y RASTI............................................................................................................... 80 1.3.4.2. Estudio de grabación.........................................................................................................81 5
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1.3.4.2.1. Descripción geométrica de la sala.............................................................................81 1.3.4.2.2. Estudio de los modos propios de la sala....................................................................82 1.3.4.2.3. Resultados de la simulación...................................................................................... 87 1.3.4.2.3.1.Estudio de grabación reverberante.......................................................................... 87 a) Ecograma................................................................................................................ 88 b) Absorción de la sala................................................................................................88 c) Tiempo de reverberación........................................................................................ 88 d) SPL en la sala......................................................................................................... 90 e) SPL directo............................................................................................................. 90 f) Delay (retardo)........................................................................................................ 91 g) C80 (Claridad musical)...........................................................................................91 h) D50 (Definición).....................................................................................................91 i) STI y RASTI............................................................................................................92 1.3.4.2.3.2. Estudio de grabación seco......................................................................................93 a) Ecograma................................................................................................................ 94 b) Absorción de la sala................................................................................................94 c) Tiempo de reverberación TR.................................................................................. 95 d) SPL en la sala......................................................................................................... 96 e) SPL directo............................................................................................................. 96 f) Delay (retardo)........................................................................................................ 97 g) C80 (Claridad musical)...........................................................................................97 h) D50 (Definición).....................................................................................................98 i) STI y RASTI............................................................................................................98 1.3.4.3. Estudio de masterización.................................................................................................. 99 1.3.4.3.1. Descripción geométrica.............................................................................................99 1.3.4.3.2. Estudio de los modos propios de la sala..................................................................102 1.3.4.3.3. Resultados de la simulación.................................................................................... 106 a) Ecograma................................................................................................................... 107 b) Absorción de la sala.................................................................................................. 107 c) Tiempo de reverberación........................................................................................... 108 d) SPL en la sala............................................................................................................ 109 e) SPL directo................................................................................................................ 109 f) LF (Eficiencia lateral)................................................................................................ 110 g) Delay (retardo).......................................................................................................... 110 h) C80 (Claridad musical)............................................................................................. 111 i) STI y RASTI.............................................................................................................. 111 1.3.4.4. Sala de descanso y Oficinas....................................................................................... 112 1.3.4.4.1. Oficinas y administración....................................................................................... 112 1.3.4.4.2. Sala de descanso......................................................................................................113
1.3.5. Equipamiento electroacústico................................................................................. 114 1.3.5.1 Sistema de monitores....................................................................................................... 114 1.3.5.1.a Sistema de monitores de la sala de control...............................................................120 1.3.5.1.b Sistema de monitores del estudio de masterización.................................................123 1.3.5.2. Equipamiento electroacústico......................................................................................... 124 1.3.5.2.a. Sala de control......................................................................................................... 124 1.3.5.2.b. Estudio de grabación............................................................................................... 127 1.3.5.2.c. Estudio de masterización.........................................................................................131
1.3.6. Adecuación de la sala de control para mezclar sonido multicanal, configuración 5.1...................................................................................................................................... 135 6
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1.3.6.1. Introducción al sistema 5.1............................................................................................. 135 1.3.6.2. Monitorización................................................................................................................137 Altavoces frontales..................................................................................................................137 Altavoces surround..................................................................................................................138 Subwoofer............................................................................................................................... 138 1.3.6.3. Condiciones acústicas de la sala de control para sonido multicanal...............................141 1.3.6.4. Propuesta de ampliación de equipamiento de la sala de control para sistemas 5.1........ 143 1.3.6.5. Distribución final en la sala de control........................................................................... 145
1.3.7. Conclusiones............................................................................................................ 147 1.3.8. Bibliografía.............................................................................................................. 150
2. Planos........................................................................................................................ 153 3. Pliego de condiciones............................................................................................... 173 4. Presupuesto.............................................................................................................. 217
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1. Memoria 1.1. Introducción La idea principal de mi Proyecto Fin de Carrera es dar una información más detallada y profunda del funcionamiento de los estudios de grabación sonora profesional y sus características. Para ello he abordado el diseño y realización de un estudio de grabación de música profesional, de modo que se estudien las posibles alternativas de diseño y problemas que puedan aparecer. Las pruebas virtuales se realizarán con el programa de predicción acústica CATT v.8. Las funciones básicas de un estudio de grabación de música son grabación, edición y masterización, si el estudio está dotado de un estudio de masterización. En la sala de grabación se captan mediante transductores los sonidos que se están produciendo con instrumentos o voces . Estos sonidos son reproducidos y grabados en la sala de control, para posteriormente ser editados. El paso final de la cadena es la masterización de la obra, que será el producto final que llegue al público. Para que todos estos procesos se lleven a cabo con la mayor calidad posible, es necesario antes de la su construcción del estudio de grabación, un estudio detallado de las características y requerimientos necesarios del recinto en cuestión. Muchos estudios de grabación, una vez acabos presentan problemas tanto de acústica, como de espacio y colocación de los equipos. En este Proyecto Fin de Carrera he realizado el diseño previo a la construcción un estudio de grabación de música dando posibles alternativas de diseño, atendiendo a diversos factores que influirán en el diseño (estilo de música, diversidad de aplicaciones, espacio disponible,...). Otro punto importante es la elección de todos los equipos electrónicos y electroacústicos tanto analógicos como digitales necesarios en un estudio de grabación, así como consola de producción, monitores, micrófonos, procesadores de dinámica, ecualizadores, efectos, etc, y también cableado y materiales acústicos como absorbentes, difusores, resonadores, etc. Las referencias principales que he tomado para realizar este proyecto son: Manuel Recuero López para la acústica básica y acústica arquitectónica, y Russ Berger y Philip Newell para el diseño específico de estudios de grabación, pues son dos de los ingenieros más aclamados mundialmente en este campo actualmente.
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1.2. Objetivo Para el diseño de un estudio de grabación hay que tener en cuenta el tipo de función que se realiza en él. En el se trabaja con señales de audio, por lo que una buena captación, grabación y reproducción de éstas es muy importante. Esto implica que la salas donde se graben y reproduzcan las señales de audio deberán estar acondicionadas convenientemente. También hay que tener en cuenta que el trabajo en un estudio de grabación es un trabajo duro, de muchas horas, donde el cuerpo y la mente acaban muy cansadas, por lo que su diseño debe ser pensado de manera que su uso sea lo mas cómodo posible, una buena ventilación, una iluminación adecuada y agradable, espacios de descanso, etc. Los pasos a seguir para su realización son: − −
−
Planteamiento: que requisitos va a tener el estudio y de que servicios y aplicaciones va a disponer. Diseño: localización de las distintas divisiones o áreas (sala de control, sala de grabación, sala de maquinas, WC´s, sala de descanso,...) incluido la elección y colocación de los equipos electroacústicos y digitales que serán necesarios. Así mismo, se diseñarán también la instalación eléctrica, climatización, ventilación e iluminación. Estudio acústico: una vez tenemos todo lo anterior se realiza el estudio acústico del recinto conforme a las especificaciones dadas en los pasos anteriores, realizando simulaciones con el software de simulación CATT v8.0.
Prácticamente, este trabajo es llevado a cabo por dos personas como mínimo: un arquitecto técnico, para supervisar la obra y realizar los planos y un ingeniero acústico para asesorar y diseñar las salas técnicas del estudio. El objetivo principal de este proyecto es asentar, incrementar y utilizar los conocimientos acústicos adquiridos a lo largo de esta ingeniería. Además de adquirir conocimientos más específicos relacionados con estudios de grabación y recintos para la producción musical. De modo que una vez finalizado el proyecto, sea capaz de afrontar otros proyectos similares de aislamiento y acondicionamiento acústico (principalmente), ya sea cara al diseño de estudios de grabación, como estudios acústicos en viviendas, oficinas, discotecas, y un largo etc. Otra especial motivación de mi elección de proyecto fue mi estancia durante seis meses como becario del Programa Leonardo Da Vinci en el estudio de grabación “GRAVISOM” en Lisboa, durante la cuál me interesé mucho por el funcionamiento de un estudio de grabación, sus características, fallos que podrían existir en su diseño, y algunos problemas que a veces acontecen durante los trabajos. Los materiales de aislamiento y acondicionamiento acústico también despertaron gran interés en mi. Por todo esto, este es el Proyecto Fin de Carrera que he realizado, y por el cual estoy muy satisfecho.
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1.3.1. Introducción teórica 1.3.1.1. Acústica de estudios. 1.3.1.1.1. Aislamiento acústico. Se entiende aislamiento acústico, como la protección de una sala contra la penetración de sonidos indeseados o de ruidos. En este caso del diseño de un estudio de grabación musical, este punto es de los más importantes, porque de este aislamiento acústico dependerá en gran medida la calidad sonora final del estudio. Tanto su diseño como su implementación deben de ser llevado a cabo minuciosamente, ya que un fallo en este proceso será muy difícil de solucionar una vez el estudio esté construido. Las fuentes que originan estos sonidos pueden provenir del interior o del exterior del edificio, pudiendo acceder por varias vías y de distinta forma dependiendo del material, la frecuencia o la propia naturaleza del sonido. Es más difícil asilar los sonidos graves que los agudos, hay que tener presente la longitud de onda de las señales, ya que a frecuencias bajas tenemos una gran longitud de onda con lo que la transmisión de frecuencias bajas es mucho más difícil de aislar que las altas frecuencias, con una longitud de onda pequeña, para la que cualquier objeto es un impedimento para la onda debido a su tamaño. Con respecto a la naturaleza de la fuente sonora se pueden identificar dos grandes grupos. Uno formado por aquellas fuentes que actúan directamente en el aire, como instrumentos, altavoces, etc, lo que sería aislamiento a ruido aéreo. Y el otro grupo formado por las fuentes que actúan directamente sobre la estructura del edificio, golpes, portazos, vibraciones de maquinas, etc... aislamiento al ruido de impacto, aunque este grupo es una combinación de ambos, ya que el ruido de impacto también produce ruido aéreo.
Aislamiento a ruido aéreo Para poder realizar un correcto aislamiento a ruido aéreo se debe conocer los posible caminos de transmisión de los sonidos como paredes (simples, dobles o triples), ranuras o aberturas, puertas y visores, conductos de ventilación... - Pared sencilla o de una sola capa. Pared en la que los puntos de la masa que están sobre la normal, no modifican su distancia mutua cuando la pared vibra. No tiene porque ser homogénea, puede estar formada por varias capas o contener espacios vacíos huecos. Su aislamiento se calcula fácilmente a partir de la ley de la masa:
R = 20 log (M w/2Z) M: masa por unidad de superficie w: frecuencia angular (2 π f) Z: impedancia acústica (Z = 415 rayls)
Se deduce que el aislamiento aumenta 6dB al duplicar la masa manteniendo la frecuencia y de forma análoga el aislamiento aumenta 6dB cada vez que se duplica la frecuencia y se mantiene la 10
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masa. Siempre con incidencia perpendicular, ya que si se consideran otros ángulos de incidencia el aislamiento es menor. Debido a la naturaleza elástica de los elementos existe una ligazón entre sus puntos de masas produciendo que exista una zona determinada alrededor de una frecuencia, frecuencia de coincidencia, en la cual la energía acústica se transmite en forma de onda de flexión, que al acoplarse con el campo sonoro produce una reducción del aislamiento (efecto coincidencia). En la mayoría de las paredes simples este efecto se presenta a 2000Hz. Para paredes pesadas, el aumento del aislamiento de 6dB al duplicar la masa no compensa el gasto, por lo que para conseguir un aumento del aislamiento se deberá colocar otra pared separada cierto espacio de la principal. El aislamiento es tan solo posible de obtener cuando la segunda pared no ejerce ningún tipo de acción sobre la primera, o lo que es lo mismo, cuando no exista acoplo entre las dos paredes. Lo que exige que el campo sonoro entre las dos paredes sea un campo difuso, pero solo es posible cuando la distancia del espacio entre las paredes es mayor frente a la longitud de onda, lo cual a bajas frecuencias es imposible. - Paredes múltiples. Este sistema de paredes se utiliza para obtener mayores aislamientos sin que la masa aumente desproporcionalmente. El hecho de que con esta paredes se consiga mayor aislamiento con poco peso es muy importante, ya que la limitación de peso es una condición que se presenta frecuentemente. Todo lo que hay que tener en cuenta en paredes de varias capas está relacionado con evitar o disminuir la repercusión de las distintas capas entre sí, pudiendo distinguir tres acoplamientos perjudiciales: 1º) Pared formada por dos hojas rígidas e indeformables, unidas entre sí por el aire de la cámara que forman, o por un dispositivo elástico. Comportándose como un conjunto de dos masas M1 y M2 separadas por una capa de aire de espesor d. Un sistema de estas características puede vibrar como un tambor, con una frecuencia definida, frecuencia de resonancia, en función de las masas y el espesor de la capa de aire.
fr = 60 · [(1/d) · (1/M1 + 1/M2)]1/2 Para esta frecuencia la transmisión del sonido aumenta significativamente, por lo que habrá que determinar que masas escoger para conseguir una frecuencia de resonancia adecuada, y que pueda situarse por debajo de los 100Hz. Según esto tenderemos tres posibles aislamientos: - fs < fr, los dos tabiques se comportan como una sola masa, pudiendo transmitirse mayor sonido que si ambas estuvieran unidas rígidamente. - fs > fr, a frecuencias superiores cuya longitud de onda sea el doble que la cámara de aire, el aislamiento total será la suma de las dos capas. - fr < fs < 340/2d, el aislamiento total no solo dependerá de las dos capas, sino también de las dimensiones de la capa a aislar, la separación entre las mismas y el coeficiente de absorción del material que se coloca entre las capas. El empleo del material absorbente instalado en el hueco de aire, bien porque el material tenga un bajo coeficiente de absorción o por su mala colocación, puede originar una reducción importante del aislamiento, por lo que deben tomarse precauciones. 2º) Ondas estacionarias. Cuando las ondas inciden perpendicularmente, aparece un acoplamiento entre ambas capas cuando la distancia d toma valores de λ/2, λ, 3λ/2... Para una incidencia oblicua, aparecen fenómenos más perjudiciales, ya que estas ondas excitan ondas estacionarias paralelas a la superficie de la pared con frecuencias propias mucho mas bajas. Estas resonancias son muy perjudiciales, sobre todo si se suman con la coincidencia de la 11
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onda de flexión. En ambos casos, para reducir estas resonancias se puede introducir material absorbente dentro de la cámara de aire, con las convenientes precauciones, evitando uniones rígidas con ambas capas. 3º) Puentes sonoros. Las capas de una pared múltiple no pueden tener ninguna unión rígida, puentes sonoros, lo que provoca un acoplamiento directo, disminuyendo el aislamiento. En caso de no poder evitarlos, estos serán relativamente blandos y ligeros en paredes pesadas, y pesados para paredes ligeras. La disminución del aislamiento depende de características especiales. Si el puente se encuentra próximo al centro de la pared, equivale a un acoplamiento rígido de ambas capas en bajas frecuencias, mientras que para altas frecuencias solo se excita en la zona próxima al puente. Normalmente los puentes sonoros son menos molestos en capas blandas a la flexión fuertemente amortiguadas que en capas rígidas sin amortiguación. Respecto a las capas adicionales que se instalan en la paredes es importante saber en que lado de la pared colocarlas. Es indiferente si se habla del recinto primario y secundario, ya que desde el punto de vista del fenómeno físico el proceso es reversible, pero sí puede afectar a recintos adyacentes por transmisión estructural. Si lo colocamos del lado opuesto al la fuente sonora, el sonido ejercerá una mayor fuerza en la base de la pared, pudiendo transmitirse vía estructural, pero si lo colocamos cara a la fuente ya no se excita la pared soporte de la misma manera, produciendo un mejor aislamiento respecto al tercer local. Las paredes de tres o más capas sólo se utilizan en casos especiales de aislamiento, donde se necesita muy poco peso y mayor aislamiento, ya que se puede conseguir el mismo aislamiento que con una doble más pesada. - Visores. En este caso se tiene una capa doble, pero de cristal. En las ventanas no se pueden colocar material absorbente, pues impedirían la visión a través de él, por lo que se coloca una capa de material absorbente bastante gruesa en los bordes laterales de la cavidad, amortiguando bastante las ondas estacionarias paralelas a la superficie del cristal. Para evitar las ondas estacionarias perpendiculares al cristal, es aconsejable colocar una superficie recta y la otra ligeramente inclinada, además de utilizar capas de distintos grosores y pesos, evitando así el efecto coincidencia. - Suelos y techos. En capas dispuestas horizontalmente, que todavía reciben una carga adicional, las necesidades de obtener un menor número de puentes sonoros y la elasticidad a la flexión se oponen, ya que las capas con sujeciones muy separadas tienen que ser rígidas, mientras que capas elásticas a la flexión deben estar apoyadas a ser posible toda su superficie. Los apoyos (resortes, topes de goma,...) deben ser tan blandos que con la masa apoyado en ellos tengan una frecuencia propia por debajo de los 100Hz. Si fuera posible se pueden apoyar capas de poca rigidez en toda la superficie de materiales aislantes. - Aberturas. Un agujero, una abertura o una grieta diminutos pueden degradar gravemente las características aislantes de una pared. Las aberturas proporcionan un camino aéreo para la transmisión de energía. El aislamiento sonoro de una pared, que tenga una abertura circular tiene por valor:
R = 10 log (0.12 l2/d2 + 0,19 l/d + 0,08) l = espesor de la pared (m) d = diámetro de la abertura (m)
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El aislamiento sonoro de la pared depende del diámetro de la abertura y de la longitud del paso pudiendo ser: 1) l/d elevado. Corresponde a una abertura pequeña y una pared de gran espesor, consiguiendo un espesor significativo. Aunque para un espesor determinado, el aislamiento sonoro disminuye a medida que aumenta el diámetro de la abertura, y teniendo en cuenta la relación existente entre dimensión y longitud de onda, el aislamiento sonoro disminuirá a medida que disminuya la longitud de onda (altas frecuencias). 2) l/d bajo. Una abertura grande y pared delgada. El valor del aislamiento será constante y muy pequeño. Para aberturas mucho mayores, como las que nos encontramos en puertas o ventanas abiertas, o en rejillas de ventilación, la energía sonora que pasa a través de ellas es proporcional al área de abertura, y no depende de la frecuencia del sonido. Normalmente son estas aberturas las que limitan la cantidad de aislamiento total que puede conseguirse en una construcción. Un alto grado de aislamiento requerirá tapar completamente cualquier tipo de grieta en marcos de puertas y ventanas, y en todo tipo de tuberías y conductos. En aquellas aberturas grandes, en las que no es posible reducir sus dimensiones (rejillas de ventilación), es esencial prolongar el conducto y tratarlo con material absorbente, aumentará el área expuesta de los conductos mediante elementos suplementarios o introducir filtros acústicos.
Aislamiento a ruido de impacto Entendemos por ruido de impacto (estructural) el que se origina en la cesión directa de energía mecánica a la estructura, bien por impacto de un cuerpo sólido o por vibración de maquinaria apoyada sobre ella. Es el ruido generado en la estructura o ruido estructural. Ejemplos de ruido estructural están los producidos por el “golpeteo” de una tubería de agua, una silla arrastrada, sistemas de ventilación, cualquier objeto arrastrado por un suelo sin alfombra, etc. En estos casos la cantidad de potencia vibratoria instantánea implicada es mucho mayor que la producida por las fuentes más comunes de ruido aéreo. Todas estas fuentes generan fuerzas que, a su vez, originan movimientos cuyas amplitudes son proporcionales a esas mismas fuerzas, excepto si las amplitudes vibratorias son muy grandes. La mayor parte de las fuentes citadas se pueden considerar de naturaleza aleatoria y con su energía distribuida sobre una banda de frecuencia bastante ancha.
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1.3.1.1.2. Acondicionamiento acústico. En este proceso se trata de obtener un buen acondicionamiento acústico de las diferentes salas que vayan a formar parte del diseño final, para lo cual se tratarán internamente las paredes, puertas, ventanas, techo y suelo. Será necesario un grado de difusión acústica uniforme en todos los puntos de las salas, considerando que sus propiedades acústicas se deben a las reflexiones de las ondas acústicas de todas las superficies límites. Un recinto es un elemento que juega un papel importante en el campo sonoro que una fuente crea en su interior, influyendo sobre la señal que se propaga en el, tanto con las reflexiones, que pueden alterar su estructura en el tiempo o su espectro de frecuencia, alterando su color de tono. Puede incrementar su nivel debido a la energía de las reflexiones o puede crear diferentes condiciones de recepción en diferentes puntos del recinto. Por lo que es necesario un cuidadoso estudio del campo sonoro creado en un recinto por fuentes sonoras, con el fin de determinar bajo que condiciones, ciertos cambios producidos sobre la señal básica, son útiles o perjudiciales, y determinar que factores tienen influencia sobre la calidad de la palabra y de la música. Los elementos fundamentales que componen cualquier obra musical son; la melodía, sucesión de sonidos que ordenados presentan un sentido musical que satisfaga al oído y a la inteligencia, la textura, forma de combinar las melodías, y el timbre, cualidad del sonido, única, emitida por un instrumento. A la hora de una representación musical, tanto en directo como a la hora de grabar, tan importante es la representación musical en el estudio, como el trabajo que debe realizar el técnico de sonido, para que la fidelidad en la grabación sonora sea excelente, haciendo desaparecer en algunos casos errores acústicos. Un dato a tener muy en cuenta es la elección del tiempo de reverberación, pues es muy variable. Las diferencias de tiempo de reverberación entre bajas y altas frecuencias, son en algunas salas del orden de 5 o 6 segundos y la diferencia entre los tiempos de reverberación óptimos para la palabra y la música, o incluso distintos tipos de música, están entre los 0 y 2 segundos. Hoy en día, para realizar una grabación sonora de media-baja calidad, no es necesario el mejor estudio de grabación, pues en un home-estudio, se puede conseguir una calidad, baja-media aceptable, pero cada vez más, y a nivel profesional, los estudio de grabación han dado un gran salto, quedando una gran separación entre estudio de grabación de gama alta y estudios semiprofesionales o profesionales medios. De esto depende principalmente el aislamiento y acondicionamiento realizados y por supuesto una gran apuesta económica en la elección del material para dotar el estudio. Algunas características importantes en los estudios dedicados a música son: − Todo el sistema estudio-control estará montado sobre una estructura propia flotante. − Inexistencia de superficies paralelas, para evitar modos propios. − Micrófonos dedicados de uso específico. − Paneles reflectantes, absorbente y difusores móviles, para poder variar las condiciones del recinto. − Recinto para batería y percusión apartada y con trampa acústica. − Laberintos acústicos para conducciones de aire acondicionado y cables. − Varias salas con distinto tiempo de reverberación, o reverberación variable mediante placas, paneles y resonadores. − Óptima combinación digital-analógica.
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1.3.1.2.1. Sala de control. Normalmente se presta mas atención a los estudios que a los controles, desde el punto de vista de diseño acústico, aunque desde el punto de vista técnico las salas de control presentan gran interés, además de estar acoplados electroacústicamente a los estudios. En los controles se realiza el monitorizado de la grabación sonora, gracias al cual se pueden identificar posibles deficiencias de la grabación y corregirlas, tales como fallos operativos, fallos de producción, calidad pobre del sonido o fallos en los equipos. Lo que se escuche en la sala de control, será con lo que se trabajará en la masterización, por lo que el estudio acústico de esta sala y el trabajo que se realice en ella será de gran importancia en el producto final. Por esto, el principal cometido de un recinto para el control de grabación sonora es permitir que el técnico pueda hacer una evaluación precisa del sonido que está siendo registrado, para lo que es necesario; transductores fieles y efectivos, un equipamiento electrónico de calidad y un ambiente acústico que no “coloree” el sonido. Cualquier fallo en estos elementos repercutirá sin duda en el material que el técnico esté escuchando, y por tanto en las decisiones que tome acerca de la grabación. Respecto a las exigencias de acondicionamiento acústico de la sala de control, se puede afirmar que existen muchas dudas con relación a las diferentes técnicas empleadas durante años. Los avances en psicoacústica, y el desarrollo de equipos digitales capaces de darnos un mayor conocimiento del funcionamiento del oído humano, han permitido un gran desarrollo en este campo. Existen dos principales tendencias actuales en el diseño de salas de control. Non-Environment y LEDE.
Sistema Non-Environment Es el sistema menos extendido de los dos. El concepto Non-Environment fue desarrollado por Tim Hidley a mediados de los 80. Tras incluirlo como un proyecto de post graduación del “Institute of Sound and Vibration Research” de la Universidad de Southampton. El concepto es bastante simplista. Se trata de realizar una sala semianecóica de forma que la única pared reflectante sea la que soporte los altavoces. De esta forma el Q de los modos propios de baja frecuencia es tan ancho que prácticamente desaparecen y la respuesta tonal de la sala es más uniforme. La pared rígida que soporta los altavoces es necesaria para la correcta radiación hemisférica de los altavoces. Para conseguir gran absorción en bajas frecuencias, sin tener que emplear grosores exagerados de absorbente, se utiliza un sistema a base de “guías de onda” formado por paneles absorbentes alineados en la dirección de propagación. Para mejorar la efectividad del sistema los paneles absorbentes contienen una lámina de gran masa que actúa como barrera antirretorno. Además se construye una triple pared de densidad creciente: madera – lámina de alta densidad – placa de yeso que mejora la adaptación de impedancias antes de llegar al muro estructural. La madera y la paca de yeso añaden absorción a bajas frecuencias en forma de resonancia, consiguiendo así un doble efecto. En definitiva, el sistema emplea todos los sistemas disponibles para disipar la energía acústica posible. Evidentemente, si lo consigue para bajas frecuencias por medios básicamente disipativos, también lo hará para el resto de las frecuencias. Para los precursores del concepto Non-Environment el sistema presenta bastantes ventajas. La escucha es más consistente entre diversos estudios (la misma grabación suena aproximadamente igual con independencia del estudio) y los graves son más “potentes” que los de grabaciones realizadas en 15
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controles menos absorbentes. Además los controles diseñados con este sistema son mucho más tolerantes respecto a su forma geométrica que los que emplean técnicas LEDE mejoradas. Según los autores este sistema puede funcionar en salas de control entre 40m3 y 1000m3. Aunque también ha sido criticado por su empirismo y poca base científica. Un inconveniente de este tipo de salas de control es el efecto negativo de la interferencia de dos fuentes cuando emiten la misma señal. En condiciones prácticamente anecóicas de un control realizada con este sistema y con los dos altavoces emitiendo un mismo tono, el nivel de escucha dependerá de la colocación del oyente, ya que las sucesivas interferencias constructivas y destructivas de las señales provenientes de los altavoces generan un patrón que varía en función de la posición.
Sistema LEDE-mejoradas El concepto LEDE (LIVE END – DEAD END) fue desarrollado por Don Davis y Chips Davids hacia 1978. La idea básica consiste en evitar que la llegada de reflexiones con excesivo nivel produzca el típico efecto de filtro peine, que se genera cuando a una señal se le suma su replica retardada, alterando su respuesta frecuencial. Desde el punto de vista temporal, imaginemos que estamos grabando la voz de un solista en la sala de grabación y que a cierta distancia de esta hay una superficie reflectante. El sonido de la voz rebotará en esta superficie y regresará al micrófono con un pequeño retardo de tiempo y nivel inferior. Si en la sala de control tenemos alguna superficie reflectante a una distancia más cercana que la del estudio al micro, ésta nos producirá una reflexión con un retardo inferior. Así pues, si la última reflexión es suficientemente fuerte va a enmascara la reflexión de la sala de grabación, por lo que se oirá la acústica de la sala de control no la de la sala de grabación, y se tomarán decisiones erróneas a la hora de ecualizar, mezclar, etc... Inicialmente la solución más simple para evitar estas reflexiones enmascaradas en la sala de control, fue hacer la parte frontal del control muy absorbente (Dead End), de tal forma que no hubieran reflexiones enmascaradas. La parte trasera de la sala se hace lo más difusora posible para poder crear un tiempo de retardo inicial (ITD) de unos 20ms.(condición descubierta por L. Beranek para obtener la sensación acústica de una sala grande en una sala de dimensiones reducidas). A mediados de los 80 Peter D`Antonio y John Konnert, mejoran el concepto LEDE al aplicar los avances realizados por M.R. Schröder en materia de difusión y prescindir del frontal absorbente gracias a su concepto de zona sin reflexiones (RFZ). La anulación de primeras reflexiones se consigue ahora dando a la parte frontal del control una forma geométrica tal que las posibles primeras reflexiones son enviadas directamente hacia la pared trasera, donde son difundidas por los difusores acústicos de Schröder. El control de las primeras reflexiones mediante el modelado de las superficies frontales se realiza con paneles relativamente ligeros que forman una estructura interna dentro de una habitación mayor que la contiene. Para el estudio del comportamiento en baja frecuencia, la estructura interna se considera inexistente y se aplican las leyes de acústica ondulatoria al recinto externo. Para un correcto funcionamiento del sistema, el ITD de los monitores de la sala de control en la posición del operador debe ser, por lo menos, 3ms. mayor que el ITD de la sala de grabación asociada y el nivel sonoro durante la eliminación de primeras reflexiones, debe ser inferior a -20dB respecto al sonido directo. Si se cumplen estas condiciones se tendrá una sala de control que en régimen transitorio se comporta como una sala anecóica y que en régimen estacionario como una sala mayor que su tamaño real. Consiguiendo así una sala de control que permitirá “oír” la acústica de la sala de grabación y que nos dará una agradable sensación de amplitud e intimidad a pesar de sus reducidas dimensiones. 16
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A partir de estas dos tendencias, han ido apareciendo diseños característicos de salas de control:
Sala de control según Rettinger Rettinger propone que la parte frontal de la sala puede tener algunos paneles reflectores (además del visor), mientras que la parte posterior debe tratarse con material absorbente. Señala que la interferencia del filtro peine producida por la onda directa y una reflexión serán indetectables cuanto menor sea el tiempo entre el sonido directo y la reflexión. También considera que las reflexiones dan viveza y cuerpo al sonido en un sala pequeña y que un entorno completamente absorbente no es posible, como consecuencia de la presencia inevitable del visor de vidrio, ocasionando un mal funcionamiento de los altavoces, ya que a 100Hz, su directividad es prácticamente hemisférica, por lo que independientemente de la orientación de estos, el sonido recibido por el operador y el visor, a bajas frecuencias será el mismo, distorsionando la señal pareciendo que exista un exceso de graves, que no existe. Debido a lo expuesto, se hace necesario el uso de reflexiones tempranas, con bajos retardos con respecto al sonido directo, para no producir ecos. Esto se consigue mediante superficies que acorten el camino recorrido por la reflexión.
Sala de control según Davis Don Davis fue, como ya he dicho antes, el inventor del sistema LEDE. Hizo la parte posterior de la sala muy reflectante y la frontal muy absorbente para solucionar las anomalías debidas a la recepción de muchas primeras reflexiones y pocas de segundo orden. De esta forma apareció la sala LEDE, que cumple las siguientes características. 1º) Obtención de un sonido limpio gracias a la reducción de reflexiones con corto retardo. La parte frontal absorbente y el escudo absorbente de la consola reducen las coloraciones por efecto de filtro peine. 2º) El retardo entre el sonido directo y el reflejado por la parte posterior del recinto permiten al técnico escuchar el tiempo de retardo inicial del estudio sin enmascarar. 3º) El efecto Haas (integración subjetiva de sonidos cercanos en tiempo y en intensidad) permite fundir en un solo sonido el total de las reflexiones posteriores, incrementando la presencia subjetiva del sonido. 4º) Las reflexiones desviadas por distintos caminos producen la impresión de estar en un recinto mayor, al hacer mas grande el tiempo de reverberación. 5º) Evitar superficies paralelas para que no se produzcan ondas estacionarias. 6º) Todos estos efectos combinados, permiten una mayor claridad del sonido, acercando al operador a lo que en realidad está siendo grabado y luego va a ser oído por el usuario. El control del tiempo inicial de retardo se consigue mediante la supresión de las reflexiones iniciales procedentes de las superficies más próximas, favoreciendo las reflexiones que llegan después de los 15 ms. de la señal directa, procedentes de las superficies posteriores del local. Cortos retardos del ITD crean serios efectos de interferencia de filtro peine y pueden ser causados por reflexiones en las paredes, techo o mesa de control. A mayor diferencia de camino entre los rayos directo y reflejados, menos juntos estarán los puntos nulos y menos audible será el efecto.
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El sonido directo recibido por el técnico de audio, le indica que los altavoces son la fuente de sonido. El sonido que viaja hacia la parte trasera del recinto se refleja y vuelve hacia la fuente, tendiendo a disiparse por la absorción de la pared absorbente. Las superficies curvas de la pared reflectora difunden el sonido. La longitud de camino directo es más corta que las otras, y por lo tanto, llega antes a los oídos del técnico. El sonido difuso llega bastante después. Debido a esto, las reflexiones del recinto de control no enmascaran las que provienen de la sala de grabación junto con el sonido directo. El sonido difuso que llega del fondo, no suena como un eco, porque se recibe dentro de la zona de fusión de Haas. El técnico de audio tiene la impresión de estar en un recinto mayor. Davis sugiere otra características de interés, como que la posición del técnico sea 2,5 a 3 m desde los dos monitores, que estarán separados de 3 a 3,5m La cabeza del técnico se encontrará a 2,5m de la pared posterior, del techo y de las paredes laterales de su parte posterior, para permitir una diferencia en el tiempo de llegada entre el sonido directo y la primera reflexión desde la parte posterior de unos 20ms.(dentro de la zona de integración de Haas).
Sala de control según Veale Veale supone que en un control, sólo deben emplearse formas inertes y disipativas, por lo que excluye los resonadores de Helmhotz, considerando conveniente construcciones que absorban las bajas frecuencias. Identifica reflexiones según su retardo. Reflexiones que lleguen 8ms después que el sonido directo, no son de interés, mientras que las que llegan 10ms después son útiles para crear una imagen sonora. Con respecto a la música, las reflexiones que llegan después de 80ms son las que crean el ambiente de la sala, por lo que las reflexiones entre 10 y 70ms son útiles en salas de control. En la práctica, Veale a observado que si se proporcionan muy pocas reflexiones en el control, el producto resultante en condiciones caseras carece de reverberación y si las reflexiones abundan, el producto tiene una excesiva reverberación. Por lo que dice, se necesitan de 4 a 7 reflexiones para proporcionar una imagen y descripción sonora completa. Veale no da las especificaciones de un control de este tipo, exige que la parte frontal del control entre los altavoces y el operador genere las reflexiones primarias y considera que el techo es importante en la creación del modelo de reflexión deseada.
Sala de control según D'Antonio y Konnert Para la realización del control, son importantes tres condiciones: Conseguir un campo difuso con una importante componente lateral. − Evitar las coloraciones debidas a los efectos de interferencia de las reflexiones muy tempranas. − Obtener un retardo inicial suficientemente largo para no enmascarar a los propios del estudio de grabación, generalmente entre 10 y 20ms. Las dos últimas condiciones exigen la eliminación de las reflexiones alrededor de la mesa de mezclas y en las proximidades de los altavoces,como un control LEDE. La primera condición, difusión del sonido, se consigue montando elementos RPG (difusores reticulares por fase de reflexión) en las paredes laterales y posterior. El hecho de que exista una zona frontal absorbente, que elimina las reflexiones tempranas, hace que exista un retardo inicial igual al tiempo que tardan las primeras reflexiones en llegar, que depende de la situación de las superficies −
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reflectantes y difusores existentes en el control. Los RPG laterales permiten que las primeras reflexiones recibidas por el técnico no sean especulares sino difusas y procedentes del lateral. Para ello, debe cuidarse la ubicación de los elementos reflectores en paredes, techo y suelo. La distribución de ambos tipos de superficies es una elección crítica para conseguir una densidad uniforme en la curva energía-tiempo. Como se puede ver, a la hora de diseñar una sala de control existe una gran variedad de formas y tendencias. Unas son más usadas por unos y otras por otros, unas están más desfasadas y otras aún por asentarse. También dependerá del uso, por supuesto, que se le vaya a dar al estudio, de los requisitos necesarios y de las limitaciones, ya sean económicas o de espacio. Pero sobre todo dependerá del ingeniero técnico al que se le halla encargado el diseño en si, de la sala de control.
Sala de control según Toyoshima Sobre 1980, en Tokio, Sam Toyoshima estaba diseñando estudios para algunas de las mayores compañías en el ámbito de la grabación sonora, los cuales fueron empezando a ser conocidos en Europa y Estados Unidos. En 1986 presento un diseño de una sala de control, en el que afirmaba que una sala de control debería ser construida con una parte frontal viva y una parte trasera seca o muerta (al contrario que el sistema LEDE). Concluía que para suprimir ondas estacionaria a bajas frecuencias había que dotar a la sala de una parte trasera completamente absorbente. Si esta parte trasera fuera reflectiva, habría que diseñar esta pared para dotarla de una alta difusión, y para conseguir esta difusión en bajas frecuencias habría que colocar material difusor de un gran espesor, lo que sería prácticamente imposible ya que para 85Hz se necesitarían materiales de 4m de profundidad. Este método es parecido al sistema Non-Environment de Tim Hidley, pero este exponía en su trabajo que el material absorbente de la sala de control debía ser de 1m y 20cm, mientras que Toyoshima exponía utilizar material absorbente de 60cm aproximadamente.
Actualmente, existe una clara división entre ingenieros como Davis, que está a favor de zonas traseras de salas de control vivas, y como Hidley o Toyoshima que optan por una máxima absorción de esta zona. La cuestión estaba en “Live-End, Dead-End” o “Dead-End, Live-End”. Pero en lo que todos están de acuerdo para conseguir unos mejores resultados, es que en las salas de control deberían tener acústica direccionales cuyas propiedades dependan de la posición de la fuente y no un campo generalmente difuso con un tiempo de caída uniforme. Las diferencias de opinión entre cual debería ser la viveza de la parte trasera de la sala continúan hoy en día, y cada teoría tiene sus propios seguidores.
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1.3.1.1.2.2. Estudio de grabación. Históricamente los estudios de grabación (refiriéndose a la sala propia donde se graba la señal sonora) han sido ambientes neutros, debido a que en un solo estudio se grababan obras de todo tipo. Lo que se intentaba era grabar el verdadero sonido del instrumento pero contrariamente a lo que esperaban, el “verdadero” sonido de un instrumento no es el conseguido en una cámara anecoica. Los instrumentos fueron diseñados para ser utilizados en espacios especiales de mayor o menor reverberación o reflexión. Y es frecuentemente la combinación del sonido directo y reflejado, el sonido “real” de ese instrumento, o como se supone que debería ser oído. Por lo que dependiendo de la obra a interpretar, el estudio deberá tener unas características u otras, dentro de unos parámetros que limitaran el diseño de éste. Generalmente, un estudio de grabación puede considerarse de una categoría acústicamente pequeña si es imposible situarse a menos de 4 o 5 metros de la pared más cercana. El angulado del techo junto con el cuidadoso uso del la absorción y difusión, puede permitir tener techos de 4 metros o menos, afectando relativamente poco la coloración. Por lo que una sala acústicamente pequeña para grabación sería menor de 10mx10mx4m Pueden diferenciarse tres tipos de salas según su acústica:
Salas neutras (neutral room). −
Un ambiente neutro es aquel que proporciona suficiente “vivacidad” para que las características del instrumento sean aparentes, sin que las características de la sala interfieran. Esto significa que el tiempo de reverberación tenga una caída suave junto con reflexiones discretas que añaden vida, pero sin dominar, el sonido natural del instrumento. Salas de diferentes tamaños, formas y estructuras tienen sus propias características acústicas, pero siempre que esas características no añadan un cambio significativo en el timbre del instrumento, pueden ser consideradas salas neutrales. No es muy difícil construir salas neutras grandes, solo hay que seguir unas serie de normas. Las superficie paralelas hay que evitarlas completamente, de este modo se eliminarán los modos propios axiales tan perjudiciales. Esta norma también afecta al techo y al suelo, ya que se tiende a olvidarse de esto ya que el oído humano es menos sensible en el plano vertical que en el horizontal, pero no es así para los micrófonos que captan el sonido igualmente en ambos planos, por lo que se romperán todas las superficies paralelas. Otro factor es el suelo, generalmente está aceptado que la reflexión del suelo, en la mayoría de los casos es deseable, y efectivamente las salas vivas están dotadas de suelo duro, por lo que el suelo si puede ser y será duro. Existen unas proporciones “doradas” a la hora de elegir el tamaño y dimensiones de la sala. Estudio de diferentes acústicos dieron como resultado algunas proporciones aproximadas a seguir, 1:1.6:2.33, 1:1.4:1.9 y 1:1.28:1.54. Estas proporciones se basan principalmente en la destrucción de modos propios que colorean la respuesta de los instrumentos. Aunque estas directivas sean seguidas, no quiere decir que se obtendrá una sala neutra. Una sala neutra además tiene una reverberación suave con pocas frecuencias predominantes. En caso de disponer de una sala de reducidas dimensiones, el trabajo de neutralizar la sala se hace más complicado, ya que el espacio entre superficies es menor y la cantidad de reflexiones es mucho mayor, y todas ellas en un tiempo inicial corto. Por lo que cuando se disponga de una sala pequeña (puede ser usada principalmente para voces) se intentará hacerla lo más absorbente posible, y conseguir con alguna superficie reflectante algunas reflexiones que den un poco de cuerpo al sonido, normalmente con el suelo y la reflexiones del visor es suficiente. 20
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Salas secas o muertas (Dead room). −
Una sala seca o muerta se caracteriza por su elevada absorción total. Una sala extremadamente seca sería una cámara anecoica. Pueden producir sonidos interesantes cuando son usadas como salas aisladas para bajos eléctricos y gran número de vocalistas se han fijado en los interesantes sonidos que pueden ser grabados en dichas salas. Estas salas deben ser conscientemente aisladas. En el techo se pueden utilizar paneles suspensos en el aire para vitar toda reflexión en él. Las paredes serán tratadas con materiales absorbentes de alta calidad, y las posibles reflexiones del suelo y el visor serán amortiguadas según la directividad del micrófono que se esté usando.
Salas vivas (live room). −
Según “Morfey´s Dictionary of Acoustics” una sala viva es aquella en la que la cantidad de absorción sonora es lo suficientemente pequeña para que el libre camino medio sea mayor que la raíz cuadrada de la absorción total. Para una mejor definición de sala viva habría que diferenciarla en dos salas según sus características: salas reverberantes y salas reflectivas o brillantes. Salas reverberantes. Tienden a tener un carácter difusivo, con una cola de reverberación suave, por lo que normalmente se hace uso de superficies y formas irregulares y una menor absorción que en el caso de las salas brillantes. Salas brillantes. Las salas brillantes también usan a menudo superficies planas para crear algunas reflexiones y normalmente contienen una considerable cantidad de absorción para evitar un elevado tiempo de reverberación. Se pude hacer un uso combinado de ambas técnicas, pero más profesionalmente se requieren salas más restrictivas con características más puntuales dependiendo de lo que se quiere grabar.
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1.3.1.1.2.3. Estudio de masterización. El estudio de masterización es la última sala por la que pasará la señal que se graba. De este estudio depende en gran parte la calidad final del trabajo realizado en todo el estudio. Hay que tener en cuenta que lo que se escuche aquí debe ser lo que se escuche una vez el disco esté en el mercado y sea reproducido tanto en casas particulares, como locales para escuchar música, etc. La acústica de esta sala dependerá del ingeniero que la diseña, y se podrá elegir entre las clases de salas antes definidas, pudiendo variarse todos los atributos de la sala según el ingeniero considere oportuno. Para la realización de esta sala se tendrá en cuenta pasos ya mencionados como evitar paralelismo entre paredes, seleccionar adecuadamente las dimensiones de éstas, evitando posibles múltiplos entre sus dimensiones, que producirán problemas. La geometría de la sala es muy importante, dependiendo de la forma en que se difracten las ondas se conseguirán unas ondas tempranas más limpias. Generalmente se puede decir que en la parte frontal la energía sonora crecerá y en la parte trasera se calculará la difusión y absorción deseadas, teniendo cuidado pues una parte frontal muy grande aumentará mucho la energía y si es muy reducida la sala perderá definición. Las trampas de graves también son de gran utilidad siempre y cuando estén colocadas acertadamente. También puede ser importante conseguir una buena zona RPZ (Reflection free zone) en la posición de escucha. La disposición del equipamiento de esta sala es muy importante para poder obtener una imagen sonora correcta y buena profundidad. Cabe destacar que situar material absorbente detrás y encima de los monitores pueden degradar la imagen sonora. De todos modos, el diseño de estudios de masterización tiene muchas teorías dependiendo del ingeniero al que preguntes, el diseño final, dependerá como ya he dicho antes del ingeniero encargado de realizarlo. Lo ideal en un estudio de masterización
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1.3.1.2. Sistema electroacústico 1.3.1.2.1. Equipo necesario en un estudio de grabación. Actualmente el mercado de el audio profesional está extendiéndose a pasos agigantados. Cada día aparecen nuevos equipos con más funcionalidades que los anteriores y nuevas marcas que construyen más y más equipamientos que hacen que a la hora de elegir uno u otro sistema sea cada vez más complicado. Cierto es que existe una gran diferencia entre unas marcas y otras, tanto en precio como en calidad, y que ciertas compañías siempre han tenido el apoyo de los estudios más pioneros y profesionales del mundo de la grabación sonora, y no por amistad sino por fiabilidad. La opción correcta a la hora de la elección de estos equipos vendrá dada por las limitaciones que nos persiguen a lo largo de toda esta introducción: espacio y dinero. En lo que a espacio se refiere, es aconsejable hacer la elección antes del diseño del estudio, o al menos tener una idea del tamaño de los equipos de que disponemos, porque puede ocurrir que una vez tengamos nuestro estudio construido, la consola de mezclas elegida no quepa en nuestra sala de control, o no haya espacio suficiente para los monitores. En cuanto a lo económico, en este punto no existe el problema que existe en cuanto a aislamiento y acondicionamiento en el que si había algún error en los cálculos o en los materiales supondría un complicado arreglo. En cambio aquí, se puede hacer una elección más económica globalmente, y con el tiempo se puede reinvertir en mejorar poco a poco los distintos equipos. Hay que tener muy en cuenta que el máximo margen dinámico que soportará el sistema, será el del equipo con menor margen dinámico de la cadena. Hoy en días, con el desarrollo de la tecnología digital y computadores de gran potencia, se hace inimaginable pensar un estudio de grabación sin un ordenador y equipos digitales que facilitan el registro y envío de datos y la interconectividad entre salas. Aunque haciendo de nuevo referencia a los estudios de mayor gama del mundo continúan confiando en ciertos equipos analógicos. Principalmente para la grabación sonora de una obra musical, lo esencial en un estudio son: el sistema de monitorado, la microfonía y el cableado, que se explican a continuación, una consola de mezclas y un dispositivo de registro de datos, ya sea analógico o digital, en tal caso haría falta también un conversor analógico/digital y/o viceversa, dependiendo de la consola y el equipo de almacenamiento. Claro está con este equipo se obtendría un estudio mediocre, pero esto es lo fundamental. Luego existe una amplia gama de equipos que optimizaran el estudio tales como preamplificadores, ecualizadores paramétricos y/o gráficos, procesadores dinámicos tales como compresores, limitadores, puertas de ruido, expansores, efectos (reverb, delay, echo, chorrus,...), grabadores varios (DAT, CD-ROOM, DVD,...), etc...
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1.3.1.2.2. Monitorado. Uno de los factores más importantes y complejos del resultado final de un estudio de grabación consiste en la adecuada selección de los equipos que integran el sistema de monitores de un estudio y de la obtención de una linealidad y fiabilidad que nos permita tener una seguridad absoluta respecto al resultado final. El monitorado de un estudio arranca de puntos de vista subjetivos, en mayor medida que de reglas matemáticas o principios fijos. Idealmente el sistema de monitorado de la sala de control debería tener una alta definición, un ancho de banda de audio completo, baja distorsión y debería poseer suficiente nivel de presión sonora para cualquier clase de grabación a realizar. La calidad final del sistema de monitorado dependerá, no sólo de los monitores elegidos, sino de todos los equipos intermedios que componen el sistema que son: la consola de mezclas, por la cual cualquier señal debe de pasar antes de llegar a los monitores, los cables que conectan ésta con los crossover, si el sistema es activo, o con el amplificador si es pasivo. Ubicación de los monitores Hay una serie de consideraciones que conviene tener en cuenta a la hora de colocar los monitores: En una sala de control, en general, se debe buscar la simetría. Los monitores y la posición de escucha deben formar un triángulo equilátero, donde la distancia entre los monitores (medida a ser posible entre un tweeter y el otro) debe ser idéntica a la distancia que hay de cada uno de ellos a la posición de escucha. Cualquier variación del oyente respecto al plano central entre los dos monitores hará que la imagen estéreo se desplace hacia el lado del plano en que nos encontremos. De igual modo, dicho plano central debería situarse en la mitad justo entre las dos paredes a izquierda y derecha, para que las primeras reflexiones provenientes de ellas lleguen por igual a la posición de escucha. Los tweeters deben estar a la altura de los oídos, orientados hacia ellos. Es posible que necesitemos girar los monitores y / o inclinarlos ligeramente colocando algún material en forma de cuña debajo, a ser posible de un material que evite la transmisión del sonido a la superficie donde descansan los monitores. Se debe evitar colocar los monitores en las esquinas para evitar una alteración de su respuesta, y por la misma razón deberíamos guardar cierta distancia con la pared trasera (50 cm o más es lo ideal) mejorando la sensación de profundidad e imagen estéreo. Hay que tener cuidado cuando se colocan las escuchas encima del puente de la mesa de mezclas. Las primeras reflexiones provenientes de la superficie altamente reflectante de la mesa pueden provocar efecto filtro peine en la posición de escucha. Es conveniente situarlos detrás de la mesa sujetos por soportes. Si se dispone de un subwoofer, aunque idealmente las bajas frecuencias que radia son omnidireccionales, en la práctica esto no es así, y casi siempre podemos distinguir de dónde provienen los graves. Una buena ubicación, por tanto, puede ser de nuevo en el plano medio entre los dos altavoces L y R, alzándolo ligeramente en lugar de colocarlo directamente sobre el suelo.
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1.3.1.2.3. Microfonía. En un proceso de grabación, una vez hemos realizado un correcto aislamiento y acondicionamiento acústico, una de las fases más transcendentales reside en la toma de sonido, de la que se encargan los micrófonos. Está claro que si el sonido producido es conveniente, la misión del técnico es captarlo adecuadamente para poder registrarlo logrando la mayor pureza de sonido y un amplio margen dinámico. Para ello es de vital importancia la selección del micrófono adecuado en cada caso y su correcta colocación para la captación del sonido. Afortunadamente existen en el mercado gran cantidad y diversidad de micrófonos para poder realizar una elección acertada, pero es necesario tener al menos algún conocimiento de los mismos.
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1.3.1.2.4. Cableado y conectores. Cableado. EL cableado es probablemente el componente más barato de todo el sistema de sonido, aunque de todos modos pueden existir cientos de cables en el sistema, lo que puede hacer aumentar su coste. Problemas como zumbidos, “cliqueos”, perdida de señal debido a circuitos abiertos, o fallos en las salidas debido a corto circuitos, pueden ser originados por los cables. Teniendo esto en cuenta, se puede decir que la calidad de todo nuestro sistema, altavoces, consola, micrófonos, amplificadores, puede quedar degradado a consecuencia de malos cables elegidos. Por lo que nunca se debe intentar ahorrar dinero en el presupuesto comprando cables que no permitan utilizar el resto del sistema en su calidad total. Aunque un elevado precio no garantiza un buen producto. A veces existe mucha diferencia entre cables que parecen iguales, aun teniendo el mismo diámetro, la misma medida y una construcción general similar, dos cables podrían tener distintas propiedades eléctricas y físicas tales como la resistencia, capacitancia entre conductores, inductancia, etc. A continuación se definen algunas propiedades importantes a la hora de elegir los cables: −
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Apantallamiento (%) frente a campos electromagnéticos y electrostáticos. El apantallamiento en cables de micrófonos y de nivel de línea es esencial para la mayoría de las aplicaciones. La señal proveniente de micrófonos y líneas suele ser muy baja y son amplificadas junto con cualquier ruido que entre en el cable. El apantallamiento actúa excluyendo estos campos enviándolos a a tierra, evitando que este ruido estropee la señal entrante. En caso de cables no balanceados, el apantallamiento actúa como camino de retorno para la señal. Este ruido puede ser originado al doblar el cable (si éste no es suficientemente flexible o fuerte puede disminuir su apantallamiento), por descargas de generadores, descargas de lámparas, como los fluorescentes o neones, y otras fuentes. Los ruidos de origen electromagnético como las resistencias de lámparas fluorescentes, bobinas de motores, no pueden ser eliminados por el apantallamiento (a no ser que sea un metal pesado), esto solo es conseguido con cables balanceados. Balanceado/ no balanceado. Cualquier señal requiere de dos conductores para poder ser transportada a través de ellos, pues entre estos habrá una tensión eléctrica que se corresponderá a una señal de audio. Cuando uno de estos conductores está conectado a tierra se tiene una línea asimétrica y la señal será no balanceada y susceptible a ruidos. Otra posibilidad es que ninguno de los dos conductores esté conectado a tierra, sino aislados de ella, con lo que obtenemos una línea simétrica y una señal balanceada. De esta manera cualquier señal eléctrica que se induzca en el cable, se anula al ser amplificada, pues siempre están en oposición de fase. Capacitancia. Propiedad de conductores aislados de almacenar energía en forma de campos electrostáticos. En los cables esta debe ser de un valor pequeño para no crear problemas. El uso de apantallamiento puede acarrear un aumento de la distribución total de capacitancia del conductor que lleva la señal. Como el cable presenta una resistencia finita, al sumarle la capacitancia crean un filtro paso bajo perjudicial para la señal.
Otras propiedades importantes son la flexibilidad y robustez del cable, que como se dijo antes puede afectar el apantallamiento y crear interferencias en la señal al doblar el cable. Diámetro, un mayor diámetro provoca una mayor separación entre los conductores, lo que proporcionará una menor capacitancia. También habrá que tener en cuenta los materiales que se usaron en su construcción, resistencia a la temperatura, etc.
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Actualmente se pueden encontrar en el mercado tres tipos generales de cable, cable metálico, coaxial y fibra óptica. − Cable metálico. Es el más común de los tres en instalaciones de audio fijas. Se puede encontrar como conductor simple u múltiple, usualmente cubiertos por un “tubo” de goma. Este tipo de cable está disponible en con una gran variedad de cubiertas construidas en distintos materiales dependiendo del uso que se le vaya a dar. También pueden ser presentados como hilos metálicos individuales o varios hilos entrelazados. Este tipo de cable es el utilizado normalmente en el campo del audio. − Cable coaxial. Frecuentemente está asociado con la transmisión de señales de televisión, vídeo y radiofrecuencia, y circuitos de datos, por lo que no haré más hincapié. − Fibra óptica. Es un tubo de cristal que transmite señales mediante ondas de luz moduladas. A la hora del diseño del estudio, además de una correcta elección de los cables, es necesario diseñar el lugar de instalación de estos. La forma más habitual de hacerlo es colocar cajas con varias entradas, en los estudios de grabación, y de allí enviar la salida a la sala de control. Este envío se realiza bajo el suelo o entre las paredes, entre la estructura original del recinto y las superficies límites, de manera que no tengamos conexión alguna entre diferentes salas, sólo a través de los cables. Además de retirar el cableado de la superficie de trabajo, que de no ser así, tendríamos todos los cables en medio de los estudio, obstruyendo el trabajo en las salas y dificultando el movimiento y distribución de éstas. Éste diseño debe ser realizado antes de realizar ninguna obra en el recinto, ya que si no se realiza antes del acondicionamiento acústico, después será demasiado tarde para introducir el cableado bajo las superficies límite. Esta instalación es similar a las instalaciones eléctricas, que van a través de tubos dentro de las paredes, de forma que si algún cable se ha dañado se facilita su extracción y reemplazamiento. Para este caso, el tubo por el que los cables pasan se puede forrar de material absorbente para evitar cualquier clase de ruido indeseado que se pueda producir a través de el.
Conectores. Conectores RCA. Son monofónicos, y normalmente vienen dispuestos de manera que el cable rojo indica conexión derecha (RIGHT) del estéreo y el cable blanco o negro la izquierda (LEFT) del estéreo. La malla del cable se conecta al terminal de soldadura exterior y el vivo o cable interno, al terminal interior del conector. El uso más general de los conectores RCA es en equipos de alta fidelidad, donde se usan en parejas (conectados a cables coaxiales dobles) para conseguir el estéreo. Conectores JACK. Pueden ser monofónicos o estereofónicos, y suelen usarse en dos medidas: ¼ de pulgada (JACK) o 1/8 de pulgada (MINIJACK). El conector JACK es utilizado para conexión de instrumentos, consolas, amplificadores y en usos similares. El MINIJACK no es de uso profesional y queda relegado al uso doméstico. En la zona de soldadura, en caso estéreo), el terminal más interno es el canal derecho, el central el izquierdo y el lateral es la malla. Conectores XLR o cannon debido a la compañía que los creó (ITT-Cannon). Presentan una gran fiabilidad y robustez, además de que una vez conectados aseguran su conexión con una pestaña que se enclava al conectarse. El modelo más común en audio profesional es el XLR-3 de tres pins. Los tres tipos de conectores presentan tanto formato hembra como macho.
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1.3.1.3. Iluminación. Un estudio de grabación, como ya se mencionó, es un recinto donde el trabajo desempeñado allí, es un trabajo de larga duración y de mucha carga mental y física, por lo que a la hora de su diseño habrá que atender a crear un espacio limpio, agradable, confortable, etc. Está claro que se puede hacer un espacio al gusto de todos, tanto los diferentes músicos que graben sus obras como los técnicos. Pero si se pueden tener ciertas consideraciones al respecto. Por ejemplo una colores claros, crean un ambiente más espaciosa al contrario que los colores oscuros que pueden resultar un poco opresivos al cabo de un cierto tiempo rodeado de ellos. La luz natural está ahora también creciendo su popularidad en el diseño de estudios de grabación. Luz natural. Este tipo de iluminación ha sido llevado a cabo normalmente en construcciones fuera de la ciudad y ámbitos rurales, ya que el problema de aislamiento respecto al exterior no son tan grandes. El conocimiento del paso de la noche al día durante largos periodos de trabajo, o de día a noche, según la sesión de trabajo, ayuda a las personas que están trabajando en largas sesiones a sentirse mejor tanto física como anímicamente. Si es posible tener luz natural a través de ventanas, sin que esto repercuta negativamente en el acondicionamiento de las diferentes estancias, es importante su inclusión en el diseño. Luz artificial. Usar imaginativos sistemas de iluminación puede ayudar a crear un ambiente general del estudio beneficioso. Los fluorescentes, a parte de su potente luminosidad, que puede “cansar mas”, están prohibidos en la iluminación de estudios de grabación sonora, debido a sus problemas de ruido mecánico y eléctrico. Algunas veces pueden ser usado en salas de grandes dimensiones, con techos altos (6m), pero se evitarán en la medida de lo posible. Se pueden diferenciar los sistemas de alumbrado artificial en cuatro tipos: 1. Iluminación general. Se obtiene distribuyendo un número de luminancias con una disposición más o menos regular, por toda la superficie del techo. 2. Iluminación direccional. La luz procede sobre todo de la dirección preferida. 3. Iluminación local. Se concentra en ciertas parte del techo para obtener una iluminación suficientemente alta en lugares de gran interés. 4. Iluminación localizada. Colocando luminancias cerca de la tarea visual que se realice. Desde el punto de vista luminotécnico, las lámparas se caracterizan por las siguientes magnitudes: − Flujo luminoso. Fracción de flujo radiante que produce sensación luminosa. (lumen) − Vida útil. Tiempo transcurrido para que el flujo luminoso de una lámpara descienda el 80%. − Temperatura de color. Temperatura absoluta a la que el cuerpo negro emitirá una radiación luminosa que produzca la misma impresión de calor en nuestro órgano visual que la lámpara considerada. − Índice de rendimiento en color. Califica mediante un solo número la aptitud de la fuente para reproducir fielmente los colores de las superficies que ilumina. − Rendimiento luminoso. Relación entre el flujo total y la potencia eléctrica consumida. (lúmenes/vatio). La iluminación es una decisión personal de diseño del estudio. Existen fórmulas matemáticas para calcular índices del recinto, nivel de iluminancia, número de luminarias necesario, pero a la hora de diseñar el alumbrado del recinto, habrá que tener muy en cuenta el tipo de trabajo que se realizará en el, como afectará la luz sobre las personas, la energía calorífica que desprenden las distintas lámparas, por lo que no podemos guiarnos simplemente por datos obtenidos de fórmulas matemáticas. 28
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Además un diseño del alumbrado que permita distintas iluminaciones, según lo que se esté haciendo, ya sea leer una hoja, tocar un teclado o una batería, ayudará mucho a crear un ambiente de trabajo cómodo. Sea como sea, cualquiera que sea el sistema de iluminación se puede concluir una regla general, “mejor demasiada luz que demasiada poca luz” ya que siempre se podrá reducir la intensidad con circuitos alternadores o mediante reducción de voltaje. Pero ante todo, una vez más, a la hora de la elección de lámparas habrá que tener en cuenta el ruido eléctrico o mecánico que puedan producir, eligiendo principalmente lámparas de bajo ruido, y si pueden ser de bajo consumo, mejor, ya que en un estudio de grabación la mayoría de los dispositivos se alimentan de la red eléctrica.
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1.3.1.4. Sistema de climatización y ventilación. En estudios de grabación se hace imposible no incluir sistemas de ventilación y climatización. La presencia de personal en las distintas instancias, instalaciones eléctricas, equipos e iluminación producen un aumento de la temperatura en las distintas zonas que exige una adecuada ventilación y refrigeración de las salas. Por supuesto, en la sala de control se necesitará una mayor refrigeración y ventilación, que en el resto de las salas, pues es la zona más frecuentada por gente además de disponer de los equipos del estudio. Los estudios de grabación dependiendo del uso que le estemos dando necesitarán una mayor o menor ventilación. En caso del estudio principal, ésta será mayor, pues el músico que esté tocando desprenderá mucho calor, si hablamos de la batería, donde el batería estará en movimiento constante, la ventilación será un punto muy importante. En otro caso, como puede ser el estudio de grabación de voces, una persona hablando, con una iluminación indirecta, y ningún equipo en funcionamiento, excepto el micrófono, no necesitará una ventilación exagerada. Además de la climatización de la sala, el sistema de ventilación ayudará a crear un ambiente más higiénico, limpio de malos olores y polvo.
Sistema de climatización (aire acondicionado). Un sistema de aire acondicionado es una parte muy importante de una estudio de grabación, ademas de una de las partes más caras del mismo. Como ya he dicho antes, una buena climatización es indispensable para esta clase de recintos, en los que el tiempo que se pasa en las distintas habitaciones es enorme, y el calor producido en ellas de igual magnitud. Hoy en día, los sistemas de aire condicionado están a la orden del día, por lo que se hace extraño su elevado coste, pero éste no depende de lo bien que climatice, o lo estético que sea, sino del ruido que produce. Y es aquí donde radica su elevado coste. Este puede llegar a ser, junto con el presupuesto de aislamiento y acondicionamiento, el coste más caro del diseño de un estudio de grabación, por lo que muchos clientes no pueden creer que cueste más el sistema de aire acondicionado que el mismo equipamiento del estudio. Este elevado coste es lo que ha hecho que hayan aparecido un elevado número de tipos de aire acondicionado para usos en estudios de grabación. En las salas de control normalmente están activados en modo silencioso, aunque de todos modos el ruido que producen se puede compara con el producido por equipos reproductores, que también se encuentran en esta sala. Aunque en el momento de grabaciones silenciosas la mejor opción es apagarlo. Desafortunadamente este uso intermitente puede producir fluctuaciones de temperatura que podrían no ser muy buenas para la consistencia de sintonía de los instrumentos. De todos modos, actualmente existen gran variedad de productos, siendo recomendables más pequeños y silenciosos que grandes sistemas de climatización. Existen sistemas que producen menos de 30dBA de ruido a la distancia de un metro en el modo silencioso. En un estudio de grabación es permisible un nivel sonoro máximo de 35dBA (NC25). La humedad es otro aspecto a tener en cuenta. Si el ambiente es muy seco, puede afectar a la garganta de los cantantes. Si es muy húmedo, puede resultar incómodo e incluso corrosivo para los instrumentos y equipos del estudio. Una humedad relativa del 60 o 70% es un nivel bueno para la mayoría de los propósitos.
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Sistema de ventilación. En el mercado existen gran variedad de sistemas de ventilación. Por lo que a la hora de elegir el sistema más adecuado para nuestro diseño habrá que considerar una serie de puntos importantes: Una de las reglas por excelencia es nunca extraer simplemente aire de la habitación. Si se usa un sistema de solo extracción del aire, la sala se encontrará en un estado de baja presión, similar a un “semi-vacío”, por lo que cuando una puerta sea abierta entrará en la habitación toda clase de polvo y suciedad, pudiendo afectar al funcionamiento de equipos, gargantas del personal y a la higiene en general del estudio. Según lo anterior, se utilizaran sistemas de ventilación con entradas y salidas de ventilación, por ello no se pondrán en funcionamiento individualmente, ambos tendrán que funcionar a la vez (sino se estaría en el caso anterior), y nunca siendo el flujo de salida mayor que el de entrada, lo que provocaría la situación anterior. Es prudente restringir el flujo de salida entre el 60 y 80% del de entrada. La forma más normal de realizar la ventilación es tomando el aire del exterior mediante sistemas de filtros, que pueden constar de varios filtros, de fácil extracción y limpieza, de manera que el aire introducido en la instancia estará limpio de polvo y polución. Además, con este sistema, si una puerta es abierta, el aire limpio y filtrado saldrá por ella, guardando la sala limpia de suciedad. El aire debe pasar a través de un silenciador o una serie de silenciadores antes de llegar a la habitación evitando así la incursión de ruido externo a través de los conductos de ventilación, y silenciando a la vez el ruido generado por el ventilador. Otro punto de importancia es la presencia de un amortiguador de tiro. Este dispositivo actúa en forma de tapadera en un solo sentido, que solo permite al aire salir. De este modo, si el sistema de ventilación está apagado y existe viento evita el paso de éste, y la suciedad que lleve, al estudio. Además es una buena medida de seguridad, ya que existen amortiguadores que se activan con la subida de temperatura, por lo que en caso de incendio, se activaría y evitaría alimentar el fuego con oxígeno del exterior.
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1.3.1.5. Materiales acústicos. El éxito en el diseño acústico de cualquier recinto, y en especial en un recinto de grabación sonora, una vez fijado su volumen y definidas sus formas, radica en primer lugar en la elección de los materiales más adecuados para utilizar como revestimiento del recinto con objeto de obtener unos tiempos de reverberación óptimos acorde a su utilización. Hay que tener muy en cuenta que el coeficiente de absorción de un material depende de la naturaleza del mismo, de la frecuencia de la onda sonora y del ángulo con el que la onda incide sobre la superficie del material. Todos estos materiales producen principalmente tres efectos: absorción, reflexión y difusión del sonido. 1. Absorción: La misión de los materiales absorbentes acústicos es evitar la reflexión del sonido que incide sobre ellos. 2. Reflexión: Los materiales reflectores son utilizados para dirigir reflexiones de ondas haciendo de amplificador en lugares concretos de la sala. Este tipo de material es usado normalmente en salas destinadas a la palabra (teatros y salas de conferencias sin sistema de megafonía) y música no amplificada (conciertos de música sinfónica), por lo que no hablaré más de ellos ya que no conciernen al proyecto actual. 3. Difusión: Son materiales diseñados para dispersar, de forma uniforme y en múltiples direcciones, la energía sonora que incide sobre ellos. A continuación muestro una clasificación de los distintos materiales atendiendo a que denomino “material acústico” a todo material que vaya a influir en el aislamiento y acondicionamiento acústico de un recinto, específicamente en un estudio de grabación, así sean tanto absorbentes, aislantes, silenciadores, puertas acústicas, visores, cerramientos, materiales utilizados en la construcción de paredes y techo del recinto, mobiliario, etc.
Materiales de construcción. Son materiales usados en la construcción de las paredes y techos del recinto, tales como hormigón, ladrillo con diferentes cavidades, madera, yeso, mampostería terrazo, etc. Por regla general son muy rígidos y con porosidad nula, dando lugar a una mínima absorción del sonido. Si bien, desde un punto de vista físico, la disipación de energía en forma de calor, y por tanto la absorción del sonido, se produce en las capas de aire entre cada una de las superficies consideradas.
Absorbentes. Estos materiales se usan para revestir las superficies límites del recinto. La absorción que sufren las ondas sonoras cuando inciden sobre los distintos materiales, así como su dependencia en función de la frecuencia, varían considerablemente de un material a otro. Así estas variaciones dependerán de varios factores: − La presencia de canales, a través de los cuales la onda sonora puede penetrar, siendo parte de la energía de la onda reflejada y otra parte absorbida. La disipación de energía en forma de calor se produce cuando la onda entra en contacto con las paredes de dichos canales. Cuanto mayor sea el número de canales mayor será la absorción. − El grosor del material. A mayor grosor mayor absorción. Esto es debido a que la onda debe atravesar un recorrido mayor para atravesar el material. Especialmente incrementa su absorción en 32
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frecuencias bajas y medias a medida que el espesor se aproxima a la longitud de onda de frecuencias más bajas, con una longitud de onda mayor. La porosidad. Al aumentar la porosidad aumenta la absorción en todas las frecuencias. La densidad del material. Si ésta es baja, existen pocas pérdidas de fricción y la absorción es menor, y aumenta según aumenta la densidad hasta un límite donde la absorción decrece otra vez. Para acondicionamiento acústico es aconsejable que el valor esté aproximadamente entre 40 y 70Kg/m3 y nunca superar 100Kg/m3 La distancia a la pared. Esto es útil para obtener elevados coeficientes de absorción a bajas frecuencias. El mayor coeficiente de absorción se obtiene a una distancia λ/4 de la pared, pues la amplitud de velocidad de las partículas de aire es máxima. Pero hay que tener en cuenta que podemos perder absorción en altas.
Suelen construirse a partir de fibra de vidrio, fibras textiles y de poliéster, espuma a base de distintos compuestos, como melanina o poliuretano expandido. También se pueden encontrar integrados en paneles metálicos y de madera, con diferentes perforaciones y porosidades, de manera que se facilite la colocación, lavado y remplazo, además de protegerlo y aumentar su absorción. Voy a considerar en este apartado, el efecto de las cortinas. La absorción de éstas varía ampliamente, dependiendo de su peso y de la cantidad de pliegues. La absorción se incrementa notablemente en bajas frecuencias separando la cortina algunos centímetros de la pared. Los materiales absorbentes son utilizados generalmente para la obtención de tiempos de reverberación y para prevenir o eliminar ecos.
Resonadores (absorbentes selectivos). Estos materiales son utilizados para obtener una gran absorción en bajas frecuencias con el objetivo de reducir sustancialmente valores de tiempo de reverberación. Se trata de elementos que presentan una curva de absorción con valor máximo a una determinada frecuencia, que dependerá tanto de las características físicas y geométricas del resonador. Esta frecuencia se denomina frecuencia de resonancia y suele estar situada por debajo de los 500Hz. Pueden utilizarse tanto individualmente como combinado con otro material absorbente. Básicamente existen los siguientes cuatro tipos de resonadores: −
De membrana o diafragmático. Está formado por un panel de un material no poroso y flexible, montado en una pared rígida de forma que quede un espacio de aire entre ellos. Cuando una onda sonora incide sobre el panel, entra en vibración como respuesta a la excitación producida. Esta vibración, cuya amplitud depende principalmente de la frecuencia del sonido y es máxima a la frecuencia de resonancia, provocando una cierta deformación del panel y la consiguiente energía sonora incidente. Partiendo de que se cumple que d80m2), no es normal encontrar estudios de este tamaño. Estudios como Pig Estudios (Granada), Cosmos (Valencia) o Gravisom y Sinal26 (Lisboa) no se acercan a las dimensiones del estudio que he presentado. Por supuesto no se puede comparar un estudio situado en el centro de Valencia con el que se presenta en este proyecto en un pueblo situado a 150km de Valencia, pero a pesar de ello, creo que si se ofrece un recinto espacioso y cómodo, como el que se presenta y con una acústica cuidada, exenta de ruidos externos, a un precio parecido al que puedes ofrecer en el centro de Valencia por un estudio mínimo, no faltarían bandas musicales para grabar, sobre todo en España, donde la cultura musical y el número de agrupaciones musicales es increíble, por lo que habría que concederles estudios de grabación acordes a ese número de clientes y cultura musical. 147
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Otro punto importante que se ha resuelto con éxito es la distribución del estudio en el recinto del que se disponía. Se han cumplido en su diseño y distribución la mayoría de los puntos a seguir como: independizar todas las salas sin comunicación directa mediante puertas entre ellas, tener fácil acceso a todas las salas del local, disponer de una gran sala de descanso donde los clientes pueden ser recibidos y descansar cómodamente con abundante luz natural. Está dotado de gran cantidad de huecos preparados para crear armarios donde guardar equipamiento que no se vaya a usar para así despejar en la mayor medida de lo posible las salas en las que se ha de trabajar. Además se a cuidado la distribución de manera que tanto armarios como oficinas y sala de descanso tengan además de su utilidad normal una utilidad extra en forma de aislamiento respecto a viviendas colindantes. Para completar el proyecto, se propone un adecuación de la sala de control para grabación y producción en formato 5.1. Sin un presupuesto muy elevado, 6.262,84 €, se ha conseguido este objetivo satisfactoriamente. Es otra ventaja de tener grandes espacios. En una sala de control de reducidas dimensiones sería imposible conseguir una buena reproducción de un sistema 5.1, cosa que no sucede en este caso.
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1.3.8. Bibliografía Libros Acústica en la edificación,AENOR, Asociación Española de Normalización y Certificación (2002) (Normativas: UNE-EN ISO 140-4 (1999), UNE-EN ISO 140-5 (1999), UNE-EN ISO 717-1 (1997)) Carrión Isbert, A., Diseño Acústico de Espacios Arquitectónicos, Universitat Politécnica de Catalunya. (2003) Everest, F. Alston, Sound Studio Construction On A Budget, New York, McGraw-Hill (1997) Holman, Tomlinson, 5.1 Surround Sound: Up and Running, Boston, Focal Press (2000) Newell, Philip, Project Studios: A More Professional Approach, Oxford, UK, Focal Press (2000) Newell, Philip, Recording Studio Design, Oxford, UK, Focal Press (2003) Querol Noguera, Josep M., Aislamiento acústico en la edificación. Proyecto, cálculo, control técnico y administrativo. Manuales profesionales-III. Colegio de aparejadores y arquitectos técnicos de tarragona. (2003) Recuero López, Manuel, Acústica de Estudios para Grabación Sonora, IORTV (Instituto Oficial de RadioTelevisión Española) (1990) Recuero López, Manuel y Gil González, C., Acústica Arquitectónica, Madrid, Paraninfo (1993)
Revistas Auralex Acoustics, Total Sound Control Catalog (2006) ISP Música, Instrumentos y Sonido Profesional. Producción Audio, sonido e iluminación profesional.
Proyectos Fin de Carrera Alcarria de La Fuente, Jaime Antonio, Curso de Acústica Arquitectónica con Software de simulación: CATT v8.0, E.U. Politécnica de Cuenca, U.C.L.M. (2006) Gallego Gómez, Sergio, Proyecto de Acondicionamiento del Control de Grabación del TeatroAuditorio de Cuenca, E.U. Politécnica de Cuenca, U.C.L.M. (2003)
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Páginas Web www.acoustics101.com www.acusticaintegral.com www.alfasoni.com www.auralex.com www.auralexuniversity.com www.bss.co.uk www.dasaudio.com www.earpro.es www.fostex.com www.genelec.com www.hispalam.com www.ispmusica.com www.letusa.es www.m-audio.com www.magnetron.es www.microfusa.com www.neumann.com www.produccionaudio.com www.reflexion-arts.com www.sennheiser.com www.sesaudio.com www.shure.com www.tascam.com www.tcelectronic.com
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2. Planos
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Plano 1
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Plano 2
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Plano 3
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Plano 4
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Plano 5
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Plano 6
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Plano 7
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Plano 8
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Plano 9
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Plano 10
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Plano 12
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Plano 13
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Plano 14
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Plano 18
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3. Pliego de condiciones
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1. Materiales constructivos. Elementos horizontales: Acustisol® (Acústica Integral). Descripción: Material aislante-amortiguante formado por una capa elastomérica y un sustrato compuesto por fragmentos de caucho especial para la construcción de suelos flotantes con las siguientes características: Características: Carga de trabajo: 100-500 Kg/m2. Carga óptima: 300 Kg/m2. Espesor: 8 mm. Peso: 5 Kg/m2. Mejora global vibraciones: 24 dB. Ruido de impacto: 29 dBA.
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Studiofoam wedges 5,1cm (Auralex). Descripción: Ofrece una elevada absorción de sonido, reduciendo la creación de ondas estacionarias y ecos indeseados. Tiene una gran durabilidad. Es usado en una amplia gamas de aplicaciones como salas vocales, salas de control, home theaters, etc.
Frecuencia Coeficiente de absorción
125Hz 250Hz 500Hz 1KHz 2KHz 4KHz 0.11
0.30
0.91
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1.05
0.99
1.0
NRC 0.8
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Madera vector(Amstrong). Descripción: Paneles chapados de madera fabricados a base de fibra de madera de mediana densidad utilizados para la construcción de falsos techos. Sistema semi-oculto con perfilería vista de 24mm. La superficie puede ser lisa o perforada, con varias opciones de perforación, los modelos perforados llevan un velo acústico en la parte posterior. La madera vector se instala con la tradicional perfilería vista de 24mm. Las placas pueden instalarse y desmontarse desde abajo sin tener que acceder al plenum. Una vez instalado, Madera Vector disimula el alma de la perfilería y deja a la vista una entrecalle de 6mm. Madera Vector necesita un espacio mínimo de plenum.
Características: Descripción: Madera, liso, vector. Color: Arce US Dimensiones: 60x60x1,3cm (panel) Perfilería: 24mm RH%: 70 LR%: 39
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Tarima flotante de madera maciza (ESCO) Descripción: Piezas de pino con acabado en cera dura 3000. Se colocarán sobre el material Acustisol mencionado arriba uniéndose entre si mediante machihembrado perimetral. Limpia y fácil colocación. Características: Tipo de madera: Pino Calidad: Rústica Acabado: Cera dura 3000 Suministrado: Natural acepillado Espesor: 20mm Anchura: 18cm Lengüeta y ranura: Perimetral Machihembrado: Si
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Elementos verticales:
Soundblox®. (Acústica Integral). Descripción: Bloque de hormigón acústico, con las mismas características constructivas de un bloque de hormigón tradicional. Cualidades acústicas sorprendentes, con un inmejorable coeficiente de absorción. Es un producto de Acústica integral. Características: Acabado: Gris y mármol paja. Dimensiones normalizadas: 49x19x19 cm. Peso: 16 Kg/ud. RF-180: según ASTM-E-119-67 Temperatura máxima: 120ºC. Resistencia mecánica: 40Kg/cm2. Coeficiente de absorción αnrc: 0,9. Aislamiento acústico global R´w: 54dB
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Tabique Hispalan. (CERÁMICA ACÚSTICA S.L.) Descripción: Tabique formado por: 1. Trasdosado con PYL (placa de yeso laminado) seco de 13 mm. pegado directamente al tabique. 2. Tabique cerámico HispaPlano 10 cm. (pieza básica del sistema Hispalam). 3. Trasdosado con PYL (placa de yeso laminado) seco de 13 mm. pegado directamente al tabique.
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Acustilástic® (Acústica Integral). Descripción: Panel de lana de vidrio moldeada especial para la construcción de suelos flotantes. Ofrece gran resistencia frente a roturas y evita puentes acústicos inesperados. Características: Carga de trabajo: 250-2000 Kg/m2. Carga óptima: 1500 Kg/m2. Carga de rotura: 2500 Kg/m2. Espesor: 50 mm. Peso: 5 Kg/m2. Mejora global vibraciones: 30 dB. Ruido de impacto: 38 dBA.
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PKB®-2F (Acústica Integral) Descripción: Compuesto aislante constituido por una lámina base de material bituminoso, pesado y flexible, con revestimiento alumínico, conjuntamente con un estrato de material poroso a base de fibras textiles. Características: Peso base aislante: 4,5 Kg/m2. Densidad absorbente: 73 Kg/m3. Espesor: 18mm. Aislamiento acústico global R´w : Tabicón de 10cm sin PKB-2F = 42dB. Tabicón de 10cm con PKB-2F = 49dB.
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Elementos separadores:
Visor VR (Acústica Integral). Descripción: Formado por un doble acero metálico de 40 mm. de espesor. Doble acristalamiento con vidrios pulidos, laminados de 4+4 y 5+5 mm. de espesor y montados en un perfil de goma en V. Aislamiento acústico medio: 45dB.
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Puerta RS-10/03 (Acústica Integral). Descripción: Puerta acústica de 91mm de espesor, compuesta de marco y hoja metálicos en chapa negra pulida de 1.5 mm de espesor, rellena de materiales fonoabsorbentes. Provista de triple burlete perimetral. Tiene unas dimensiones de 1000x2000 mm en su marco interior y 1126x2153 el marco exterior. Cierre de presión mediante leva interior. Características: Cierre: De presión mediante leva interior. Tratamiento superficial: Imprimación sintética. Accesorios especiales (bajo pedido): Visores, cerradura vista, antipánico. Certificado acústico: APPLUS nº 4.012.209. Aislamiento acústico global Rw: 53dB.
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Puerta RS-5 (Acústica Integral). Descripción: Puerta acústica de 69mm de espesor, compuesta de marco y hoja metálicos en chapa negra pulida de 1.5 mm de espesor, rellena de materiales fonoabsorbentes. Provista de doble burlete perimetral. Tiene unas dimensiones de 1000x2000 mm en su marco interior y 1120x2120 el marco exterior. Cierre de presión mediante leva interior. Características: Cierre: De presión exterior. Tratamiento superficial: Imprimación sintética. Accesorios especiales (bajo pedido): Visores, cerradura vista, antipánico. Certificado acústico: Laboratorio de Acústica y Medio ambiente de la Universidad Politécnica de Valencia. nº 071099/01. Aislamiento acústico global Rw: 42dB.
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2. Materiales para acondicionamiento acústico SpaceArrayTM (Auralex) Descripción: Hay difusores que cuestan el doble por lo menos, pero no hay ninguna razón para que tengas que gastarte ese dinero. Los difusores SpaceArray funcionan de maravilla, son preciosos, y son mucho más baratos que cualquier otra cosa en el mercado que se vea tan bien y suene tan bien. El SpaceArray combina la difusión acústica hemisférica con un acabado de madera de altísima calidad. Russ Berger ha basado su diseño en series casi aleatorias para un comportamiento superior sin seguir un patrón visual, y el resultado, tanto visualmente como acústicamente, es impresionante. La artesanía es excepcional y las calidades musicales de la madera de Paulownia (usada para la construcción de instrumentos musicales) da una sensación de naturalidad a la sala, que induce extremadamente a una máxima creatividad. Características: Cantidad: 2 unidades por caja. Tamaño: 60 x 60 x 7,6 cm Acabado: Madera natural
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Studiofoam wedges 10,2cm (Auralex). Descripción: Recomendados para áreas medianas y grandes como salas de conciertos, gimnasios e iglesias, salas con considerables problemas en frecuencias graves o donde la precisión sonora es mandataria y la máxima absorción es requerida (p.e. cabinas de batería o narración, laboratorios de audio y salas de masterización). Los Studiofoam Wedges de 10,2cm proporcionan 3 veces más control en frecuencias graves que las de 5,1cm y pueden domesticar hasta las peores anomalías sónicas. En ciertas instancias, usar Studiofoam de 10,2cm puede disminuir la necesidad de introducir trampas de graves dedicadas.
Frecuencia Coeficiente de absorción
125Hz 250Hz 500Hz 1KHz 2KHz 4KHz 0.31
0.85
1.25
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1.14
1.06
1.09
NRC 1.1
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3. Equipamiento electroacústico. Monitor 1038B (GENELEC)
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Monitor 6 (D.A.S.)
ESPECIFICACIONES Potencia RMS
100W
Potencia de programa
200W
Potencia de pico
>400W
Rango de frecuencias (-10dB)
44Hz-40kHz
Amplificador recomendado
100-200 W a 8Ω
Diámetro del altavoz
15 cm.
Sensibilidad
85dB SPL
Impedancia nominal
8Ω
Impedancia mínima
7,2Ω (a 174 Hz)
Puntos de montaje
2 roscas en la base de la caja
Dimensiones (AlxAnxPr)
34x23x27 cm.
Peso
6,9 kg
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Etapa de potencia PS400 (D.A.S.)
ESPECIFICACIONES Potencia EIA (1kHz @ DAT 1%) 150W/200W 8/4Ω Potencia EIA (1kHz @ DAT 1%) 400W Puente 8Ω Respuesta en frecuencia
20Hz-20kHz
Señal/ruido (20Hz-20kHz)
-90 dB
Distorsión (SMPTE-IM)
Menor del 0,5%
Distorsión típica (20Hz-20kHz)
Menor del 0,5%
Factor de amortiguamiento 8Ω
>100
Sensibilidad de entrada
0.775V/1.0V/1.44V
Impedancia de entrada
10kΩ(un-balanced) 20kΩ(balanced)
Ganancia de voltaje
39dB
Tipo de circuito de salida
AB
Tensión nominal
230 VAC 50 Hz
dimensiones
4,4x48,2x33,6 cm
Peso
13kg
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Consola digital de mezclas DM 4800 (TASCAM) Especificaciones: - 48 canales y 16 returns (64 entradas totales) - 24 busses - 12 envíos auxiliares - 24 entradas mic/line con insertos adicionales con alimentación phantom. - 24 canales TDIF y 8 canales y ADAT. - 4 slots para conexión de tarjetas de expansión opcionales, FireWire, ADAT, AES/EBU, analógicas, TDIF y tarjetas de monitorado surround. - Puerto en casada para soportar 2 DM-4800s en cascada. – Sección de canal strip para ecualización, dinámica. – Control auxiliar del canal seleccionado. - Indicador LED por canal, pan, aux sends y EQ - Construcción DAW control compatible con Pro Tools®, Logic Pro™, SONAR™, Cubase™, Nuendo™, y Digital Performer™ - Botón de transporte de control DAW software, para equipos RS-422 o MMC. - Automatización con faders sensibles al tacto. - Ecualización de 4 bandas, compresión y puerta de ruido por canal. - Compresión por cada salida aux, bus y main. - Dos procesadores de efectos cada una capaz de usar programas TC. - Flexible sistema de envíos que permite enviar cualquier entrada a cualquier canal de salida. - Máximas dimensiones (w x d x h) 933mm x 824mm x 230mm. – Peso: 35kg
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X-48, Estación de trabajo híbrida, disco duro y grabador de 48 pistas. (TASCAM)
Especificaciones: AUDIO I/O – TDIF – S/PDIF IN/OUT CONEXIONES I/O – WORD SYNC IN – WORD SYNC OUT/THRU – VIDEO IN/THRU – TIME CODE IN/OUT – FOOT SWITCH REMOTE – USB 10/100/1000 – 10/100 – VGA – MOUSE – KEYBOARD – FireWire ½ CARACTERÍSTICAS FÍSICAS – Máximas dimensiones: 483 x 439 x 184 mm – Peso: 13,7 kg – Requerimientos de tensión: 120VAC, 60Hz 230VAC, 50Hz 240VAC, 50Hz – Consumo: 150W
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M3000. Studio Reverb processor (TC Electronic)
Entradas y salidas digitales Conectores: XLR(AES/EBU), RCA Phono (S/PDIF), Optical Formatos: AES/EBU (24bits). S/PDIF (20bits), EIAJ CP-340, IEC 958, EIAJ Optical, ADAT. Dither de salida: HPF/TPDF dither 8-24 bit Rangos de muestreo: 44.1 kHz, 48 kHz. Retardo de procesado: 0.2ms a 48 kHz. Respuesta en frecuencia: 20Hz-23,9kHz Entradas analógicas Conectores: XLR balanceado Impedancia: 22kOhm Máximo nivel de entrada: +22dBu(balanceado) Mínimo nivel de entrada: -10dBu Conversión A/D: 24 bit Retardo A/D: 0.8ms a 48kHz Rango dinámico: >103dB THD: -95dB (0,0018%) a 1kHz Respuesta en frecuencia: 10Hz-20kHz Salidas analógicas Conectores: XLR balanceado Impedancia: 100Ohm Máximo nivel de salida: +22dBu(balanceado) Conversión D/A: 24 bit Retardo D/A: 0.57ms a 48 kHz Rango dinámico: >100dB THD: -86 dB (0,005%) a 1kHz Respuesta en frecuencia: 10Hz-20kHz General Dimensiones: 48,3 x 4,4 x 20,8 cm Peso: 2,35kg Voltaje: 100-240 VAC, 50-60Hz Consumo: 90dB (A wtd). – THD: 113dB, BW: 20-20kHz – THP+N: 113dB, BW: 20-20kHz – THD+N:
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