musica y espacio

8/16/2019 Musica Y Espacio

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Música y espacio:ciencia, tecnología y estética


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE QUILMES

RectorGustavo Eduardo Lugones

VicerrectorMario E. Lozano


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Gustavo BassoOscar Pablo Di Liscia

Juan Pampin(compiladores)

Música y espacio: ciencia,tecnología y estética

Joseph Anderson / Gustavo Basso / Pablo Cetta /Mariano Cura / Oscar Pablo Di Lisia / Robert Dow /

Pablo Fessel / Gary S. Kendall / Martín Liut /

Dave Malham / Juan Pampin

Bernal, 2009


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Colección Música y CienciaDirigida por Oscar Pablo Di Liscia

© Gustavo Basso. 2009© Universidad Nacional de Quilmes. 2009Roque Sáenz Peña 352(B1876BXD) BernalBuenos Aireshttp://[email protected]

ISBN: 987-558-

ISBN-13: 978-987-558-Queda hecho el depósito que marca la ley 11.723

Esta edición de 1.000 ejemplares se terminó de imprimir en

Basso, GustavoP

987-558-

1. P

CDD


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Índice

Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Los autores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Capítulo I. Audición espacial de sonido: conceptos básicos y estadoactual de la cuestión

Gustavo Basso, Oscar Pablo Di Liscia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

Representación geométrica del espacio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Indicios de ubicación esp acial de sonido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Indicios relativos a la localización angular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Indicios relativos a la distancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Directividad de la fuente acústica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Percepción de la directividad de las fuentes acústicas . . . . . . . . . . . 51

Una revisión de los indicios de localización y de los factoresque determinan su prominencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Confiabilidad de los indicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

El rol del conocimiento a priori de las características de la fuente . 54El contenido de frecuencia de la señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Realismo de los indicios o plausibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55El rol de los movimientos de la cabeza en la localización . . . . . . . . 56Efectividad de los indicios relacionados con la distancia . . . . . . . . . 56

Otros indicios que afectan la audición espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Efecto Doppler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57Efecto Haas o efecto de precedencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59


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Capítulo II. Percepción espacial del ambiente acústico Gustavo Basso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

Percepción auditiva del ambiente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61Efecto de precedencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Perspectiva auditiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

Acústica de salas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65Desarrollo histórico hasta el siglo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Trabajos de Wallace Sabine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67Proliferación de parámetros acústicos temporales . . . . . . . . . . . . . . 72Aparición de los criterios espaciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74Respuestas “espaciales” desde la arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Dos ejemplos célebres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88Apéndice: descripción de los parámetros citados. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Tiempo de reverberación (tr) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Reverberación temprana (, Early Decay Time) . . . . . . . . . . . . . . 92Retardo de la reflexión principal (2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Respuesta al impulso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92Función de autocorrelación (φ( τ)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Amplitud equivalente de las reflexiones () . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93Fracción lateral de energía () . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

Coeficiente de correlación cruzada interaural () . . . . . . . . . . . . 94Función de crecimiento de la energía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Definición (Thiele, 1953) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94Claridad a 80 ms y a 50 ms (Reichardt, 1974) . . . . . . . . . . . . . . . . . 95Relación señal /ruido (Lochner y Burger, 1961) . . . . . . . . . . . . . . . 95Centro de tiempo (Dietsch y Kraak, 1986) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Capítulo III. Técnicas de localización espacial de sonidocon altoparlantes usando indicios de intensidad y tiempo

Oscar Pablo Di Liscia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99Técnicas de espacialización basadas en indicios de intensidad . . . . . . . . . 100

Simulación de la ubicación angular en dos dimensiones . . . . . . . 100por medio del panorámico de intensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

Simulación de la distancia mediante indicios de intensidad . . . . . 103


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Simulación de la ubicación angular en tres dimensionespor medio del panorámico de intensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . 106

Simulación de la directividad de la fuente acústicamediante indicios de intensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

Técnicas de espacialización basadas en indicios de tiempo . . . . . . . . . . . . 115Simulación de las características de recintos mediante indicios

de intensidad y tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117Simulación de ecos tempranos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

Capítulo IV. Transformadas clásicas de la imagen estéreo. Un análisis Joseph Anderson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127Ley de panorámico seno-coseno y el dominio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Ley de panorámico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129El dominio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Las transformadas estéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132Rotación-panorámico estéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132Panorámicos más allá de +/-45º. Moviéndose más allá

de los altoparlantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134Ancho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137Balance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140Panorámico medio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142Asimetría . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

Panorámico izquierdo y derecho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

R-pan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147L-pan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148Dirección-abilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150Transformadas dependientes de la frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

Ecualización espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153Dispersión estéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

Otras transformadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158


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Capítulo V. El espacio acústico tridimensional y su simulaciónpor medio de Ambisonics

Dave Malham . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

Consideraciones fisiológicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161Mecanismos de percepción de la dirección . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161Mecanismos de percepción de la distancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Cuestiones perceptivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165Ambisonics, sistemas de primer orden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

Manipulaciones del campo sonoro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173Ambisonics y la compatibilidad estéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178Bounce-back . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

Criterios para una decodificación óptima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185El efecto de la acústica del espacio de ejecución . . . . . . . . . . . . . . 187Sistemas Ambisonics de orden más alto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Armónicos esféricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190Matrices de rotación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195Dominancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

Sistemas de orden más alto. desarrollos recientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199

Capítulo VI. Sistemas de sonido multicanal para la industria audiovisual Mariano Martín Cura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203Estandarizaciones de sonido surround . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Especificaciones de canales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Sistemas propietarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204Canal de efectos de baja frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204

Sistema de administración de bajas frecuencias . . . . . . . . . . . . . . . 204Sistemas multicanal matriciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205Codificación perceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Estéreo de tres canales (3-0 stereo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205Sonido cuadrafónico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206Surround de cuatro canales (3-1 stereo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

Dolby stereo optical. Dolby surround pro logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208Surround de 5.1 canales (3-2 stereo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

El canal de efectos de baja frecuencia y el uso de subwoofers . . . . . 211

Descripciones y asignación de pistas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212


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Dolby Digital, Dolby Pro Logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

Surround de 6 canales. Dolby stereo 70 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214Surround de 6.1 canales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

Dolby Digital Surround EX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215CI CD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215Dolby Pro Logic IIx . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Surround de 7.1 canales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217CI CD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217Sony . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dolby Digital Plus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

Dolby Digital True . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220Surround de 10.2 canales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220Surround de 22.2 canales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223-audio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223Super audio cd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

Otros formatos multicanal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

Capítulo VII. El sonido multicanal en la composición acusmática Robert J. Dow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227Preámbulo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

Ejecución. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229Formatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230Estereofonía con dos altoparlantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231Estéreo 3-2 (5.1 canales envolventes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232Octofonía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234Ambisonics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236Síntesis de campo de onda () . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238Agradecimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239


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Capítulo VIII. La interpretación de la espacialización electroacústica:atributos espaciales y esquemas auditivos

Gary S. Kendall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

Atributos espaciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242El contexto de la música electroacústica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242Atributos espaciales y análisis de la escena auditiva . . . . . . . . . . . 243

Esquemas auditivos espaciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247Esquemas auditivos espaciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247Análisis de la escena en función de los esquemas auditivos

espaciales según Rumsey . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248El juego artístico con la organización espacial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249

Juego con el agrupamiento perceptivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249Atributos inmersivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 Juego con los esquemas auditivos espaciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

Conclusión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257Agradecimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Capítulo IX. Descentramiento y concreción del espacio en la música

del siglo XX Pablo Fessel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261El espacio inmanente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261La crisis en el sistema de categorías estilísticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263La textura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264Emancipación de la textura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265Hacia una estética de la heterogeneidad y de la concreción . . . . . . . . . . . 267

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

Capítulo x. Integración de la música al espacio virtual Pablo Cetta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 286


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Capítulo XI. Música para sitios específicos: nuevas correlacionesentre espacio acústico, público y fuentes sonoras

Martín Liut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

Sonidos específicos y arquitectura aural . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288Público y fuentes sonoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290En movimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292Zonas de audición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299

Capítulo XII. Espacio y materia, de lo auditivo a lo corporal.Apuntes sobre la composición de UOM y Entanglement

Juan Pampin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301

Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302

Especificidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303Dispositivo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304Espacio y materia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306

Transformación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310Reflexiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312Entanglement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

Lugar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314Flujo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315Perturbación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316Teleausencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322


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Presentación

Este libro explora los aspectos más relevantes del estado actual del arte en elestudio de las relaciones entre espacio, sonido y música. Dada la extensión del

tema y sus numerosas ramificaciones en áreas diversas (tales como acústica,psicoacústica, percepción sonora, tecnología de audio, arte sonoro y música,por mencionar solo algunas), resulta necesario abordarlo desde una pluralidadde perspectivas que asegure una cobertura amplia y sistemática. Para lograreste objetivo, el libro organiza sus capítulos en tres secciones principales: laprimera examina los aspectos básicos de la audición espacial, la segunda son-dea las técnicas y tecnologías comprometidas en la simulación e implementa-ción del sonido espacial, y la última plantea la problemática de la espacialidaden la producción musical y sonora, tanto desde el punto de vista del análisis

como desde la composición musical.Los dos primeros capítulos desarrollan las nociones básicas necesariaspara comprender la percepción espacial del sonido. En el primero, a partirde las señales que se originan directamente en las fuentes acústicas (Basso yDi Liscia) y en el segundo, desde el ambiente acústico que rodea al oyente(Basso). Este último, además, introduce los principios fundamentales de laacústica arquitectónica desde una doble perspectiva, histórica y técnica. Estosdos capítulos son de lectura insoslayable para el lector que no esté familiari-zado con la audición espacial de sonido y constituyen la base sobre la que se

desarrollaron muchas de las técnicas de espacialización que se tratan en elresto del libro.Siguen luego cuatro capítulos dedicados a las técnicas de espacialización

corrientemente utilizadas en la música por computadoras y en la industriadel audio. El capítulo (Di Liscia) analiza las técnicas de simulación delocalización de sonido usando indicios de intensidad y tiempo. El capítulo (Anderson) realiza una profunda exploración de los aspectos técnicos y de lasaplicaciones prácticas de las transformadas de la imagen estéreo en la ingenie-ría de audio. El capítulo (Malham) desarrolla extensamente la técnica de

espacialización Ambisonics en sus aspectos básicos y en sus actuales extensio-


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nes. Malham también estudia en este capítulo algunos aspectos de audiciónespacial, y discute los límites y la naturaleza de lo que debe considerarse unaimitación de la realidad sonora espacial. El capítulo (Cura) realiza unareseña histórica y un análisis técnico de las implementaciones para sonidosurround (“envolvente”) en la industria de audiovisual (principalmente enel cine) y en su uso hogareño. El capítulo (Dow) desarrolla la transicióndesde la visión técnica/tecnológica hacia la implementación concreta de laespacialización en la música electroacústica, centrándose en la problemáticaestética y práctica que surge en la difusión de la obra electroacústica.

Los siguientes dos capítulos presentan propuestas que se orientan hacia elanálisis estético y técnico-musical de la espacialidad en la música. El capítulo (Kendall) propone un marco conceptual para el análisis de la espacialidad

en la música electroacústica desde la perspectiva de la psicología cognitiva.Concretamente, este enfoque está basado en los conceptos de “atributos espa-ciales” y de “esquemas auditivos”. El capítulo (Fessel) aborda la espacialidaddel sonido desde el ángulo de la música instrumental del siglo . Es la nociónde textura, que según Fessel comienza a desarrollarse de manera significativaen la música del siglo , la que provee las tendencias básicas (descentramien-to y concreción) a partir de las que es posible pensar en un espacio musicalsegmentado, múltiple y particular.

Finalmente, los tres últimos capítulos tratan diferentes casos de puesta

en obra de la espacialidad de la música y el sonido, de manera general uno deellos, y de forma específica los otros dos. En el capítulo , Liut enfoca la espa-cialidad en la producción sonora desde la perspectiva de su correlación con losespacio-entornos. En dicho enfoque se tienen en cuenta tanto las cuestionesfísicas como la carga semántica y la disposición de los oyentes, que surgen de–o sugieren– los diferentes entornos. En el capítulo , el autor considera algu-nas instancias generales pero, sobre todo, las específicas a su obra Interiores, apartir de lo que denomina una “integración de la música al espacio virtual”.Finalmente, en el capítulo Pampin desarrolla los aspectos tecnológicos y

estéticos de la espacialidad en dos de sus obras (UOM y Entanglement) y proveeuna base conceptual para la vinculación de estos aspectos con la carga refe-rencial e histórica de los entornos de audición.

La complejidad conceptual y técnica de los artículos originales en inglésrequirió una revisión detallada de sus traducciones, tarea que estuvo a cargode Juan Pampin. Los compiladores, además, desean agradecer muy especial-mente al licenciado Emanuel Bonnier ( Lord-of-the-graphic-vectors), cuyapericia y dedicación posibilitó la confección de las imágenes que ilustran loscapítulos , y .

Vale la pena destacar que los autores que participan en este libro, además


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de ser especialistas en los aspectos científico-tecnológicos del área que losocupa, son músicos formados y activos. Esto último asegura que, por técnicoque sea el tratamiento de cada tema, siempre esté enlazado con la produccióny la performance musical-sonora. Resulta difícil sugerir un lector ideal pen-sando en disciplinas o áreas de formación tradicional, cristalizada y estanca.Antes bien, una de las cualidades imprescindibles del lector que esperamos,debería ser su disposición a explorar uno de los aspectos más concretos y, a lavez, más misteriosamente inasibles de la música, el espacio, sin confinarlo auna disciplina aislada.

Gustavo BassoOscar Pablo Di Liscia

Juan Pampin


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Los autores

Joseph Anderson (Escuela Scarborough de Electroacústica, Artes y NuevosMedios, Universidad de Hull, Gran Bretaña). Obtuvo su Ph.D. en la

Universidad de Birmingham. Tiene una amplia formación en las aplicacionescreativas e industriales de las tecnologías de la música. Ha trabajado comoingeniero y consultor de mezcla surround, productor de radio y desarrolladorde algoritmos para procesos de señal digital. Sus campos específicos de investi-gación incluyen el sonido surround Ambisonics, la imagen sonora en la músicaacusmática y la composición acusmática. En 1997 obtuvo el Grand Prix en elConcurso de Música Electroacústica de Bourges por su obra Change’s Music, e instituciones tales como la Radio 3 y la Sociedad para la Promociónde Nueva Música le han comisionado composiciones. Su ciclo Epiphanie

Sequence ha sido editado recientemente por Sargasso (SCD28056).Gustavo Basso (Facultad de Bellas Artes, Universidad Nacional de La Plata,Argentina). Ingeniero y músico, es profesor de acústica musical en las uni-versidades de La Plata y Buenos Aires. Dirige proyectos de investigación entemáticas relacionadas con la percepción auditiva y la acústica musical, y sededica al diseño de espacios acústicos, en particular teatros y auditorios demúsica. Entre sus recientes y más significativas producciones figuran los libros

Análisis espectral: la transformada de Fourier en la música (1999) y Percepción

auditiva (2006). Actualmente trabaja en el diseño acústico de la Ciudad de laMúsica y del Centro Cultural Bicentenario, y participa en la restauración delTeatro Colón de Buenos Aires.

Pablo Cetta (Facultad de Artes y Ciencias Musicales, Universidad CatólicaArgentina. Área de Artes Multimediales, Instituto Universitario Nacional delArte, Argentina). Es compositor y docente-investigador, secretario académicodel área de Artes Multimediales del Instituto Universitario Nacional del Arte.Sus obras han recibido importantes distinciones nacionales e internacionales.

Asimismo, ha realizado numerosas publicaciones, investigaciones y desarro-


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llos en aplicaciones informáticas para música y audio digital, estética y teoríacompositiva.

Mariano Cura (Universidad Nacional de Quilmes. Área de ArtesMultimediales del Instituto Universitario Nacional del Arte, Argentina).Es compositor, pianista y docente-investigador. Se graduó como Licenciadoen Composición con Medios Electroacústicos en la Universidad Nacionalde Quilmes. Actualmente dirige esa carrera, se desempeña como docente endicha universidad y en el Instituto Universitario Nacional del Arte, y dirigeun proyecto de investigación que forma parte del programa de investigación“Teatro acústico” de la . Entre otras actividades de producción musical ysonora se destaca su participación en el grupo “Buenos Aires Sonora”.

Oscar Pablo Di Liscia (Universidad Nacional de Quilmes. Área de ArtesMultimediales del Instituto Universitario Nacional del Arte, Argentina). Escompositor y docente-investigador especializado en música por computadoras.Actualmente dirige un proyecto de investigación en espacialización de sonido(integrado al programa de investigación “Teatro acústico” de la ) y otroen composición musical (en el Instituto Universitario Nacional del Arte).Es profesor titular en ambas instituciones y director de la colección “Músicay Ciencia” de la Editorial de la . Ha publicado artículos sobre estética

y técnica de la música y las nuevas tecnologías, y desarrollado software paraproceso de sonido y música, análisis musical y composición.

Robert Dow (Escuela de Artes, Cultura y Medio Ambiente, Universidad deEdimburgo, Gran Bretaña). Se graduó en Ciencias, Música, Leyes y EstudiosCinematográficos en las universidades de Edimburgo y Birmingham. Viveactualmente en Escocia. Es un compositor muy activo que presenta obras enla mayoría de los festivales de todo el mundo. Es investigador senior en laUniversidad de Edimburgo y se especializa en teoría del sonido y en la com-

posición y performance de música electroacústica.

Pablo Fessel (; Universidad de Buenos Aires, Argentina). Es inves-tigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas enel área de musicología histórica y director de un proyecto de investigaciónsobre música contemporánea argentina en la Facultad de Filosofía y Letrasde la Universidad de Buenos Aires. Ha publicado escritos sobre el conceptode textura, y sobre la música de Beethoven, Gandini, Ives y Ligeti en revistasespecializadas de la Argentina, Brasil y México. Ha editado la compilación

Nuevas poéticas en la música contemporánea argentina. Escritos de compositores.


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Gary S. Kendall (Escuela de Música y Artes Sonoras, Centro de Investigaciónen Artes Sonoras, Queen’s University, Belfast, Irlanda del Norte). Obtuvosu Ph.D. en la Universidad de Texas, Austin, en 1982. Luego fue profesorasociado y jefe del programa en Tecnología de la Música en la NorthwesternUniversity. Desde 2008 es profesor invitado en el Centro de Investigación enArtes Sonoras de la Queen’s University. Ha publicado numerosos artículossobre audio 3D y espacialización de sonido, entre otros, en Computer Music

Journal, Organised Sound y la . Sus investigaciones se han presentado enla Electroacoustic Music Studies Conference, , la Audio EngineeringSociety y la Acoustical Society of America. Sus composiciones se handifundido en , el festival Spark y el Florida Electroacoustic MusicFestival.

Martín Liut (Universidad Nacional de Quilmes. Universidad de BuenosAires, Argentina). Compositor y docente-investigador. Es director del proyec-to “Espacio y forma musical”, que integra el programa “Teatro acústico” (diri-gido por Oscar Edelstein), con sede en la . Integra el proyecto “Textura yforma en la música contemporánea argentina (1972-2006)”, que dirige PabloFessel en la . Es autor de obras de cámara electroacústicas puras y mixtas,como así también de obras de arte radiofónico. Es fundador y director de“Buenos Aires Sonora”, grupo que, desde 2003, realiza intervenciones sonoras

a gran escala en espacios públicos urbanos.Dave Malham (Centro de Investigación en Música, Universidad de York,Gran Bretaña). Es ingeniero de audio y miembro del comité directivo delGrupo de Tecnología Musical de la Universidad de York. Malham es unode los más prestigiosos y activos especialistas actuales en el sistema surround Ambisonics. Es autor de numerosas publicaciones y desarrollos que incluyenla ingeniería de audio (diseño de hardware), programación de audio, grabaciónde audio y los sistemas de proyección de sonido surround.

Juan Pampin (Centro de Artes Digitales y Medios Experimentales, Universidadde Washington, Seattle, Estados Unidos). Es compositor y artista sonoro.Vive y trabaja en Seattle, donde es profesor de composición en el Centrode Artes Digitales y Medios Experimentales () de la Universidad deWashington, del que es miembro fundador. En dicho centro realiza, además,investigación en análisis espectral y espacialización de sonido. Sus composi-ciones han sido programadas en importantes festivales de América, Europa yAsia, y grabadas por destacados ensambles y solistas internacionales.


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Capítulo IAudición espacial de sonido: conceptos básicos

y estado actual de la cuestiónGustavo BassoOscar Pablo Di Liscia

Utilizamos la información espacial del sonido constantemente en nuestra vida

cotidiana. Basta cerrar nuestros ojos y analizar, aunque más no sea intuitiva-mente, la escena auditiva que nos rodea, para tomar conciencia de la cantidady relevancia de la información espacial que se nos presenta. Por otra parte,las aplicaciones de la investigación en audición espacial son numerosas y muyrelevantes. Una lista no exhaustiva pone en evidencia su importancia: diseñode dispositivos de difusión, técnicas de procesamiento de señales de audio conla finalidad de simular cualidades espaciales, diseño de recintos de audición,uso de sistemas de difusión y la segregación-fusión e inteligibilidad de flujossonoros. Muchas de estas aplicaciones, así como las técnicas y tecnologías

que comprometen, serán objeto de un estudio detallado en los capítulossubsiguientes de este libro. Sin embargo, para su comprensión acabada, esimprescindible el conocimiento de la manera particular en que nuestro sis-tema auditivo procesa la información espacial, tema que se desarrollará en elpresente capítulo.

Al analizar la espacialidad del sonido, nuestro sistema auditivo considerainformación que se puede clasificar en tres grupos: 1) información relacionadacon el ámbito o entorno físico en el que se encuentra una fuente acústica; 2)información relacionada con la localización y/o el movimiento de una fuente

acústica respecto del ámbito o entorno físico en el que se encuentra o respectode la cabeza del oyente; 3) información relacionada con la directividad de lafuente acústica.

Asimismo, esta información es combinada con la que proviene de otrossentidos (principalmente la vista), y de nuestro conocimiento previo del com-portamiento de la fuente acústica. Nuestra percepción de la espacialidad delsonido es, entonces, holística.

En lo que sigue, se tratarán las particularidades de la audición espacialque se relacionan con la ubicación-movimiento y con la directividad de las

fuentes acústicas (puntos 2 y 3), dado que aquellas que se relacionan con el


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ámbito o recinto se tratan extensamente en el capítulo . Sin embargo, dadoque todas las particularidades de la audición espacial son interdependientes yque es prácticamente imposible tratar a una de ellas de manera completamen-te aislada de las otras, se realizan algunas menciones a la audición de recintoscuando resulta imprescindible.

R

En este capítulo, el espacio tridimensional se representará mediante una esferacuyo radio es la unidad (esfera-unidad) e integrado por tres planos, siendo cadauno de ellos diferentes secciones de dicha esfera. Los tres planos mencionados

se denominan: frontal, horizontal y medio.Para referirse a cualquier punto de esta esfera teórica, pueden usarse tantocoordenadas esféricas como cartesianas. Si usamos coordenadas cartesianas,tres valores son necesarios para definir un punto determinado: x (izquierda-derecha), y (frente-atrás) y z (arriba-abajo). Cuando usamos coordenadas esfé-ricas, dos ángulos (azimut y elevación) y un escalar de magnitud (distancia)son necesarios (véase la figura 1).

La localización angular (dirección) de una fuente acústica puede pensarsecomo si esta fuente se ubicara en un punto determinado de la superficie de la

esfera teórica cuyo centro es la cabeza del oyente. La distancia puede pensarseen analogía con el tamaño de la esfera imaginaria antes mencionada, deter-minado por su radio.

Figura 1. Los tres planos esféricos

Adelante

Atrás

Plano

horizontal

Plano

medioPlano

frontal

r

º

º

º

º


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I

Se usará la denominación indicios de ubicación espacial para hacer referencia aaquellos rasgos o características del sonido que son considerados por nuestrosistema auditivo como portadores de información relevante en lo que hacea la localización de una fuente acústica. Los indicios que utiliza el sistemaauditivo en la audición espacial de sonido son bien conocidos desde hacetiempo y han sido tratados extensamente en más de un trabajo.1 Por otro lado,parece estar bastante bien determinado que el sistema auditivo evalúa estosindicios y, si alguno de ellos presenta resultados inconsistentes o poco fiables,no lo toma en cuenta, o le asigna menor importancia como determinante delocalización.

Se puede clasificar a los indicios de ubicación o localización espacialen: a) indicios relativos a la dirección desde la que llega la señal de la fuente(localización angular); b) indicios relativos a la distancia entre la fuente y eloyente.

Indicios relativos a la localización angular

Previamente a su tratamiento debe aclararse que, en general, se producen dosfenómenos respecto de la dirección percibida de la fuente. El primero de ellos

se denomina “lateralización” y designa la sensación de ubicación de la fuenterespecto de la cabeza del oyente. Esto se produce en la situación típica de audi-ción con auriculares en la que, cuando el oyente mueve la cabeza, la imagensonora queda “pegada” a esta. El otro fenómeno se denomina “localización”.En este, el oyente percibe la dirección de la fuente respecto de un espacioexterno a su cabeza, y los eventuales movimientos de esta son independientesde la ubicación de la fuente.

Los indicios relativos a la localización angular que se tratarán son lossiguientes: (Interaural Time Difference, diferencia interaural de tiempo);

(Interaural Intensity Difference, diferencia interaural de intensidad); e indi-cios espectrales (Head Related Transfer Functions, funciones de transfe-rencia relativas a la cabeza).

ITD (diferencia interaural de tiempo)

La diferencia interaural de tiempo () consiste en la diferencia en el tiempode arribo de la señal a los dos oídos y orienta al oyente en la ubicación de la

1 A modo de ejemplo célebre, véase Blauert (1983).


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fuente acústica en el ángulo horizontal. Varía entre 0 y 690 µs para señalescuyos ángulos de azimut corresponden a 0º y 90º, respectivamente. Comouna onda acústica que se propaga en el aire tarda aproximadamente 30 µs enrecorrer 1 cm, para ir de un oído al otro necesita aproximadamente 690 µs.2

Si las señales son estrictamente sinusoidales, una diferencia de tiempoequivale a una diferencia de fase. A bajas frecuencias la información conteni-da en la diferencia de fase es significativa, pero a altas frecuencias la longitudde onda es menor que la distancia entre oídos y la diferencia de fase proveedatos ambiguos. A una longitud de onda de 23 cm, similar a la distanciapromedio entre oídos, le corresponde una frecuencia de 1.500 Hz. Si la señalposee 10 kHz entran varios ciclos completos en esa distancia y la fase deja deaportar información espacial unívoca. En la figura 2 se pueden apreciar estas

dos situaciones.

Figura 2. Pérdida de efectividad de la a alta frecuencia por confusión de fase. Elmecanismo no puede distinguir entre la localización de las fuentes F1 y F2 si emiten a altafrecuencia

2 Se considera aquí una cabeza de tamaño promedio (aproximadamente 23 cm de diámetro).

F1

F2

F1

º

º

º

a)

b)

Baja frecuencia

Alta frecuencia


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En este caso, los movimientos de la cabeza reducen en parte la ambigüedad defase, pero ésta resulta muy grande para frecuencias por encima de los 1.500 Hzy el mecanismo de pierde toda efectividad.

En la figura 3 se aprecia la diferencia de recorrido en función del ángulode entrada de las señales que llegan a los oídos.

Figura 3. Cálculo de la diferencia de recorrido entre las señales que llegan a ambos oídos

Si denominamos r al radio de la cabeza, la diferencia de recorrido d es:

d = r θ + r sen θ

En la figura 4 se puede ver el gráfico de las diferencias temporales de llegadaen función del ángulo θ. La curva se quiebra a 90º por simetría bilateral.

Figura 4. Diferencia interaural de tiempo () en función del azimut

sen

D i f e r e n c i a i n t e r a u r a l

d e t i e m p o ( m s )

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,00º 20º 40º 60º 80º 100º 120º 140º 160º 180º

Ángulo horizontal desde el frente (azimut)


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IID (diferencia interaural de intensidad)

La diferencia interaural de intensidad () consiste en la diferencia de inten-sidad de las señales en los dos oídos y orienta al oyente en la ubicación de lafuente acústica en el ángulo horizontal. En la mayoría de los casos, la noes provocada por la desigualdad de recorrido entre la fuente y cada oído, sinopor la sombra acústica que causa la cabeza al interponerse entre la fuente y eloído más alejado.

En la figura 5 se puede ver la diferencia interaural de intensidad ()en función del azimutθ. La frecuencia de la señal sinusoidal generada por lafuente se emplea como parámetro de la familia de curvas.

Figura 5. Diferencia interaural de intensidad () en función del azimut θ y de la frecuencia

Ya se mencionó que una cabeza humana promedio se puede aproximar a unaesfera de alrededor de 23 cm de diámetro. A causa del fenómeno de difracciónla cabeza no provoca una sombra acústica nítida por debajo de 1.700 Hz yresulta acústicamente transparente por debajo de 500 Hz. Como puede versecon claridad en la figura 4, la es ínfima a frecuencias por debajo de los 500Hz, pero puede llegar hasta 20 dB a frecuencias elevadas. En otros términos,

la difracción de las ondas en la cabeza limita la eficacia del mecanismo de

Ángulo horizontal desde el frente (azimut)

0º 30º 60º 90º 120º 150º 180º

F e c u e n c i a ( H z )

D i f e r e n c i a i n t e

r a u r a l d e i n t e n s i d a d ( d B )

6000

5000

4000

3000

2500

1800

1000

500

200

30

20

10

0

10

0

10

0

10

0

10

0

100

10

0

10

0

10

0


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detección de diferencias interaurales de intensidad a la parte superior delespectro audible.

En cuanto al mínimo cambio detectable en la , se ha comprobado quellega a 1 dB para señales frontales siempre que la frecuencia de la señal superelos 1.000 Hz.

Un buen ejemplo relacionado con la lo provee la reproducción este-reofónica, en la que toda la información espacial está codificada únicamenteen términos de diferencias de intensidad (en los registros de audio más cuida-dos, sin embargo, se contempla también la información de fase).

Indicios espectrales: hrtf (funciones de transferencia relativas a la cabeza)

Como ya se mencionó, cuando la fuente acústica está ubicada en cualquierpunto del plano medio, las pistas suministradas por la y la son coin-cidentes. En este caso, el efecto complejo de “filtrado” que se produce poracción de nuestro torso superior, cuello, cabeza y orejas es principalmenteresponsable de suministrar la información necesaria para determinar la ubi-cación de la fuente acústica. Debe ser señalado también que la informaciónentregada es útil tanto para determinar la elevación de la fuente como parasaber si está detrás o delante de nosotros. Dado que esta información es dife-rente cuando el ángulo horizontal cambia, la refuerza a las y las

según corresponda. Sin embargo, algunos experimentos han demostrado quelos oyentes no mejoran su percepción de la dirección en el plano horizontal sia los indicios de e se les suman los de las . Los indicios espectralesse clasifican en monoaurales y binaurales. Se tratarán unos y otros en las dossecciones que siguen.

Diferencias espectrales monoaurales

En 1969 Butler sugirió que el pabellón auricular provee información sobre

la localización vertical y sobre la discriminación entre los campos acústicosanterior y posterior. Es decir, permite localizar fuentes ubicadas en el planomedio, imposibles de resolver con la y la (Butler, 1969).

Hoy está aceptado que el pabellón auricular modifica el espectro delestímulo en función del ángulo de incidencia de la onda en relación conel eje medio de la cabeza. Esta acción, análoga a la de un filtrado, se midecomparando el espectro del estímulo exterior con el espectro de la señal enla entrada del canal auditivo externo. La razón, expresada en dB, se conocecomo “función de transferencia de la cabeza” () y se puede apreciar en

la figura 6.


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Figura 6. Funciones de transferencia desde el campo externo hasta la entrada del canalauditivo externo () con el ángulo horizontal θ como parámetro

La información provista por el pabellón auricular, dado su tamaño –unos 27cm2– es efectiva a frecuencias por encima de los 6 kHz. Entre 500 Hz y 6 kHzla cabeza, que actúa como pantalla, funciona de manera similar.

En experimentos con ruido de banda angosta, la elevación aparentederiva de la coincidencia entre los picos de la y la frecuencia central

del ruido. Por ejemplo, un ruido diótico centrado en 8 kHz se oye “arriba” almargen de su ubicación real, pues en esa posición la función de transferenciaposee un pico de amplitud.3

Para que el oyente haga un uso eficiente de los datos espectrales asocia-dos con la dirección de la fuente acústica, es necesario que distinga entre lospicos y valles relacionados con la dirección (), y los propios de la fuentey de las reflexiones generadas en las superficies cercanas. Esto significa que el

3 Cuando las señales que llegan a los dos oídos son idénticas se dice que el estímulo es dió-

tico, y cuando son diferentes se lo llama dicótico.

Amplitud 10dB

0º

18º

36º

54º

72º

90º

106º

126º

144º

162º

180º

0,2 0,5 1 2 5 10 15

0º

18º

36º

54º

72º

90º

106º

126º

144º

162º

180º

Frecuencia (kHz)

I H (

) I


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conocimiento previo de la fuente y de las condiciones acústicas del ambientees relevante. Sin embargo, como cada pabellón auricular provee filtros dife-rentes y conocidos, se los puede separar de los datos espectrales externos.4 G.Plenge presentó evidencia de que cuando un sujeto no está familiarizado conlas características de la fuente y del ambiente acústico la localización monoau-ral se degrada (Plenge, 1974). Pero en compensación se requieren muy pocossegundos para habituarse a la nueva situación. Esta acomodación espacial es degran importancia en la audición y ejecución de música en vivo.

Indicios espectrales binaurales

Cuando se comparan los espectros de la señal entrante en cada uno de los oídos

se descubren significativas diferencias entre estos. De manera análoga al casode las monoaurales, estas diferencias se deben al efecto complejo de “fil-trado” debido a la acción del torso superior, cuello, cabeza y, particularmenteen este caso, los pabellones auditivos de los oyentes en función del ángulo deincidencia del frente de onda. Las diferencias espectrales binaurales son usadaspor el sistema auditivo para la determinación de la posición de la fuente acús-tica en tres dimensiones (particularmente en el plano medio y en la discrimi-nación frente-atrás, que es en donde los indicios de e son ineficaces). Lafigura 7 muestra el espectro de la respuesta a impulso en cada uno de los oídos

de un individuo para una ubicación espacial hacia la izquierda de este.Las mediciones de las se obtienen realizando los productos de lafunción de transferencia de la fuente y del equipo de grabación con el oídocontralateral y el oído ipsilateral respectivamente.

A despecho de que existen sutiles variaciones entre los diferentes indivi-duos debido a sus constituciones físicas,5 se pueden establecer ciertos rasgoscomunes en las binaurales que son independientes de estos factores. Porejemplo, en lo que respecta a la magnitud no hay duda de que las diferenciasson más marcadas en la región de frecuencia por arriba de 1.500 Hz, y esto

se explica en virtud de que es a partir de esta frecuencia hacia arriba que lacabeza (por su tamaño en comparación con la longitud de onda de los compo-nentes de frecuencia de la señal) actúa de manera más efectiva produciendouna sombra acústica. De hecho, se puede pensar a las diferencias espectralesbinaurales como un posterior “refinamiento” de las , que constituiría su

4 Un ejercicio interesante consiste en “aplastar” los pabellones contra la cabeza y salir a daruna caminata. Es notable como se altera nuestra percepción acústica del espacio al modifi-car levemente los filtros .5 ¡Y aun debido a sus vestimentas!


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Figura 7. Gráfico de magnitud del espectro de la respuesta a impulso de los oídos izquier-do y derecho de una cabeza artificial, para una señal ubicada a un ángulo horizontal de45° y de altitud de 0°. Se realizó una de 256 muestras con una ventana Blackman-Harris*

* El gráfico se generó con las respuestas a impulso medidas a partir de grabaciones binau-rales realizadas con la cabeza artificial Kemmar (información detallada en: ).


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medición por bandas de frecuencia diferentes. También se observan (Kendall,1995) picos significativos en la región de 3.000 Hz (debidos a la resonanciadel canal auditivo) y valles producidos por la interferencia de ondas directas yreflejadas en el torso (debajo de los 2.000 Hz) y en los pabellones auriculares(arriba de los 4.000 Hz). Cuando la fuente de sonido se mueve desde el frentehacia atrás, se observa que el ancho de banda del valle cercano a los 3.000 Hzcrece y que un valle cerca de los 8.000 Hz se traslada hacia arriba. En lo querespecta a la fase, también existen diferencias significativas entre un oído yotro. Dado que estas diferencias son especialmente sensibles al tamaño de lacabeza de los individuos, varían significativamente de uno a otro y, particu-larmente, de niños a adultos.

Detección angular en fuentes móviles: La habilidad para percibir el movimientolateral de una fuente acústica se mide empleando el mínimo ángulo de movi-miento audible (). Los experimentos han mostrado que el sistema auditivoes poco sensible al movimiento de las fuentes acústicas, aunque se comportamejor ante movimientos lentos. Para desplazamientos angulares del ordende los 15º/s, el es de 5º. Pero para movimientos angulares veloces, delorden de los 90º/s, el crece hasta llegar a 21º. Estos valores son muchomayores a los de la mínima variación angular detectable en fuentes fijas,que puede llegar a solo 1º para fuentes de banda ancha ubicadas en el plano

medio.Indicios relativos a la distancia

Los indicios relativos a la distancia que se tratarán son los siguientes: 1) inten-sidad global del sonido; 2) proporción entre la señal reverberada y la señaldirecta; 3) absorción de altas frecuencias; y 4) efecto de proximidad.

Intensidad del sonido

La intensidad acústica disminuye o aumenta proporcionalmente con el cuadra-do de la distancia a la fuente. Esto implica que, por ejemplo, una señal acústicacuya intensidad es igual a 1 (en unidades lineales arbitrarias) y se emite a unmetro del punto de audición, llegará a ese punto con una intensidad de 0,25(-6 dB) si la fuente se desplaza a 2 metros del punto de audición, y con unaintensidad de 0,125 (-12 dB) si se emite a 4 metros del punto de audición.

Generalizando, una fuente acústica de potencia W producirá, en unpunto del espacio situado a una distancia d, una intensidad I definida por la

expresión I = W / d2 (véase la figura 8).


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Proporción entre la señal reverberada y la señal directa

Cuando una fuente acústica se encuentra en un recinto cerrado, además de suseñal directa se producen otras por la reflexión de esta en los elementos físicos

del recinto. A estas últimas se las denomina reverberación.6

Se ha visto en elpunto anterior que la señal directa llega al punto de audición con una inten-sidad que es proporcional a la distancia que lo separa de la fuente. No ocurreasí con la señal reverberada, que llega al punto de audición con una energíamás o menos constante aunque la distancia entre la fuente y éste cambie. Porlo tanto, lo que cambia cuando una fuente acústica que emite una señal de lamisma energía se aleja o acerca al punto de audición es la proporción entre laseñal directa y la señal reverberada. Este parece ser el principal indicio respon-sable para la evaluación de la distancia en ambientes con reverberación y/o

ecos. Si la intensidad de la señal reverberada fuese mucho mayor que la de ladirecta, podría llegar a enmascararla, pero el llamado “efecto de precedencia”(que trataremos más adelante) mitiga los efectos del enmascaramiento porintensidad.

La figura 8 muestra la comparación entre cuatro señales directas emitidascon la misma intensidad por una fuente desde ubicaciones sucesivamentecada vez más alejadas (1 m, 2 m, 4 m y 8 m) del punto de audición. La líneaentera muestra la amplitud de la señal directa en el punto de audición, la

6 Este tema se trata en detalle en el capítulo siguiente.

Figura 8. Amplitud de la señal directa y de la reverberada


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línea punteada muestra la amplitud de la reverberación. Puede observarse queesta última se mantiene constante. Como consecuencia de esto, la proporciónentre la intensidad de la señal directa y la reverberada en el punto de audicióncambia. En el tercer caso ambas son iguales mientras que, en el cuarto caso, lareverberación tiene mayor intensidad que la señal directa.

Absorción de altas frecuencias

Debido a la absorción de los gases y la humedad del aire, la energía acústicade los componentes de alta frecuencia es atenuada de manera directamenteproporcional a la distancia. Este efecto es similar a un filtro pasabajos, y es

considerado relevante únicamente para distancias superiores a 30 metros. Estaatenuación selectiva en frecuencia no responde a una función sencilla, ya quees afectada también por la humedad y la temperatura del aire. Para muy pocahumedad, la absorción es casi nula (véase Rossing, 1998, pp. 165-166).

La figura 9 da cuenta de la complejidad del fenómeno:

Figura 9. Absorción en el aire cada 10 m de recorrido y a 20º en función de la humedadrelativa (basado en Harris, 1979)

Como se aprecia en la figura 9, la absorción en el aire es significativa a partirde 4 kHz y presenta un máximo a una humedad relativa cercana al 20%.

Un cálculo simplificado de este tipo de absorción se encuentra en Moore(1990, p. 523). Según la fuente citada, la atenuación A, en dB por metro dedistancia sobre un componente de frecuencia f de una señal acústica equivale

aproximadamente a:


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A( f ) = f / 100.000

La fórmula anterior indica que, por ejemplo, un componente de frecuencia de500 Hz de una señal emitida por una fuente a una distancia de 50 m será ate-nuado en 0,25 dB, mientras que otro de 10.000 Hz será atenuado en 5 dB.

Cuando se diseñan salas de más de 500 espectadores y según la geometríadel espacio cubierto, es necesario tomar en cuenta la absorción en el aire. Alaire libre también es necesario tomar en cuenta el viento y las característicasacústicas del suelo. Como ilustración, en la siguiente tabla se muestran loscambios en la atenuación a 500 y 1.000 Hz a 100 m de distancia al variardichos factores ambientales:

Tabla 1. Atenuación al aire libre en dB para una señal a 500 y 1.000 Hz en función delviento y el tipo de cobertura del terreno

Tipo de atenuación 500 Hz 1.000 Hz

Perfil del viento Arriba Mínimo Mínimo

Abajo Hasta 30 dB Hasta 30 dB

Cobertura del terreno

Pasto ralo 3 dB 3 dB

Pasto tupido 5,4 dB 7,4 dB

Árboles 8 dB 10 dB

Es fácil deducir que para que el indicio de absorción de altas frecuencias semanifieste, la fuente debe tener energía significativa en altas frecuencias.También es evidente que este indicio depende en gran medida del conoci-miento a priori de las características de la fuente.

Efecto de proximidad

Una atenuación similar a la explicada en la sección anterior ocurre cuando lafuente acústica se aproxima mucho a un oído. Se oye un aumento relativo de lasbajas frecuencias que se suele denominar efecto de proximidad. Aunque este efec-to está relacionado directamente con la curva de audibilidad del oído humano,también ocurre con algunos micrófonos. Para explicarlo, se usará la descripciónde un micrófono direccional, más sencilla porque funciona como un dispositivo

sensible al gradiente de presión entre ambas caras de un diafragma.


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Supongamos que la diferencia de recorrido de la onda al alcanzar la carafrontal y la posterior del diafragma sea de 10 mm. Como la longitud de onda esfunción de la frecuencia, a igual intensidad habrá mayor diferencia de presióna altas frecuencias. Esto se puede apreciar esquemáticamente en la figura 10.

Figura 10. Forma de onda de dos señales. En la señal de baja frecuencia, la diferencia depresión –en líneas gruesas– es menor que en la de alta frecuencia

Esta dependencia entre la presión y la frecuencia genera una curva que crecea razón de 6 dB/octava, como se muestra en la figura 11.

El otro componente que produce el gradiente de presión a ambas carasdel micrófono es la diferencia de intensidad provocada por la distancia a lafuente y que sigue, como ya se explicó, la ley del inverso del cuadrado de ladistancia. La combinación de ambos factores (presión y distancia) se puede

ver en la figura 12.


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Figura 11. Aumento de la presión entre ambas caras del diafragma de un micrófono enfunción de la frecuencia

Figura 12. Combinación de los componentes responsables de la diferencia total de presión(- - - - = distancia; ••••• = presión; ––––– = combinación de ambas)

Obviamente, un micrófono con semejante respuesta no sería aceptable. Porello, para compensar su respuesta general en frecuencia se lo atenúa con un fil-tro con una pendiente que decrece a -6 dB/octava, lo que produce la respuestacasi plana que se grafica en la figura 13.


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Figura 13. Resultado de la aplicación de una atenuación de -6 dB/octava para una fuentealejada

Mientras la fuente quede lejos del micrófono, la respuesta resulta casi plana.Pero si la fuente se acerca mucho, debido a la ley del cuadrado de la distancia,su componente crece significativamente y “empuja” la curva resultante haciaarriba, como se aprecia en la figura 14.

Figura 14. Resultado de la aplicación de atenuación de -6 dB/octava para una fuentecercana


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Se produce así el llamado “efecto de proximidad”. Su magnitud dependedel diseño del micrófono, pero es generalmente mayor en los direccionales porgradiente de presión, y nulo en los omnidireccionales.

La curva de audibilidad del oído humano posee una atenuación hacia lasaltas frecuencias, similar a la descripta. Es por eso que el efecto se percibe direc-tamente al acercar una fuente acústica a unos pocos centímetros del oído. Sinembargo, el efecto no es tan pronunciado como en el caso de un micrófono degradiente de presión. Una situación común en la que oímos el efecto de proxi-midad es cuando se enfatizan las bajas frecuencias de la voz de un locutor.

D

Se denomina directividad o patrón de radiación de una fuente acústica almodo particular en el que dicha fuente irradia en el espacio la señal acústicaque produce.

Una fuente acústica que irradia la misma señal hacia todas las direccio-nes es considerada omnidireccional. El modelo de radiación omnidireccional(análogo al de una esfera que crece) es ideal, ya que no se corresponde estric-tamente con el patrón de radiación de ninguna fuente acústica real. Las fuen-tes acústicas reales tienen patrones de radiación distintos al omnidireccional

y, por consiguiente, la señal que irradian cuando apuntan hacia el oyente esdistinta de la que irradian cuando apuntan hacia otra ubicación. Este com-portamiento, que es en general muy complejo, se debe a la constitución físicapropia de las fuentes acústicas.

Nuestra experiencia cotidiana con la radiación de la luz nos provee unaanalogía que resulta útil para comprender este fenómeno: una esfera que radialuz en todas las direcciones produce un efecto diferente al de una linterna oun reflector, que proyectan más luz hacia la dirección a la que apuntan. Demanera análoga con los objetos iluminados, las paredes, techo y piso de un

recinto producirán diferentes ecos y reverberación según las característicasdireccionales de la fuente acústica y de su orientación. La situación es aun máscomplicada, dado que los montos de energía de la señal que irradia una fuenteson también dependientes de la frecuencia.

Todo lo antedicho indica que la señal que emite una fuente acústica cuyopatrón de radiación no es omnidireccional cambia en espectro y energía deacuerdo a sus características de directividad y a su orientación.

La figura 15 muestra un esquema en dos dimensiones de la radiación dedos fuentes acústicas con características direccionales contrastantes. La que se

encuentra a la derecha del oyente es omnidireccional, es decir, irradia montos


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iguales de energía acústica en todas las direcciones. La que se encuentra alcostado izquierdo es altamente direccional, con un patrón que suele denomi-narse “hipercardioide”. En ambos casos, las flechas marcan la magnitud de laradiación de la energía acústica hacia la dirección a la que apuntan (simboli-zan vectores de radiación).

Figura 15. Esquema bidimensional de radiación de dos fuentes acústicas, a la derecha deloyente una fuente omnidireccional, y a la izquierda una fuente direccional con patrónhipercardioide

Numerosos autores –por ejemplo Martin y Meyer– midieron cuidadosamentelas características direccionales de instrumentos musicales, voces y altavoces.En la figura 16 (a-d) se pueden apreciar los diagramas polares de un violín,una tuba, un piano y un corno francés, respectivamente. Dado que, comoes de esperar, cada instrumento presenta sus características direccionales enfunción de la frecuencia, las mediciones que se muestran fueron tomadas encinco diferentes frecuencias.

Los gráficos con diagramas direccionales son herramientas útiles para eldiseño preciso de un sistema de sonido. Sin embargo, muchas veces se necesitamucho menos información que la que estos proveen y se emplea un factor anúmero único para cada frecuencia. A este factor se lo denomina factor dedirectividad, Q( f ), y se obtiene dividiendo la intensidad sobre el eje de máxi-ma radiación de la fuente a una distancia r por la intensidad que produciría ala misma distancia una fuente omnidireccional de la misma potencia que lafuente a caracterizar. El índice de directividad, ( f ), de uso más habitual queel factor de directividad, se calcula directamente a partir de este último en

base a la siguiente ecuación:


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a. Características direccionales del violínpara cinco frecuencias diferentes

Figura 16. Características direccionales de algunos instrumentos musicales (basado enDavis y Davis, 1997, p. 602)


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b. Características direccionales de la tubapara cinco frecuencias diferentes

Figura 16. (Continuación)


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c. Características direccionales de un piano de colapara cinco frecuencias diferentes

Figura 16. (Cont.)


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d. Características direccionales del cornopara cinco frecuencias diferentes

Figura 16. (Cont.)


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( f ) = 10 log10 Q( f )

Como se puede inferir de la ecuación anterior, a una fuente perfectamenteomnidireccional le corresponde un = 0.

En la figura 17 se pueden apreciar los diagramas direccionales y el índicede directividad en función de la frecuencia para un altavoz de 30 cm de diá-metro colocado en una caja de suspensión acústica.

El aumento del índice de directividad en función de la frecuencia cons-tituye una característica habitual en la mayoría de las fuentes acústicas. Lasconsecuencias de la variación de la directividad con la frecuencia son impor-tantes. En la figura 18 se aprecia el espectro que recibe un oyente ubicado endistintas posiciones relativas respecto del eje del altavoz.

Diagramas de direccionalidad medidos en un altavoz de radiación directa típico de 30,5cm de diámetro, en una caja rectangular de 82 x 51 x 30 cm. Se indican los índices dedirectividad para F = 00 y un ángulo de índice de directividad cero.

Figura 17. Diagramas direccionales e índice de directividad en función de la frecuencia

para un altavoz de 30 cm de diámetro colocado en una caja de suspensión acústica


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Figura 18. Efecto espectral de la directividad de un altavoz (basado en Ballou, 1991, p. 555)

Como se puede apreciar en la figura 18, solamente el oyente ubicado en el ejedel altavoz percibirá el sonido sin coloración, es decir con el espectro intacto.Los demás oyentes percibirán una pérdida de energía de alta frecuencia que sehará más significativa en la medida en que se alejen del eje. Para evitar estedefecto, los grandes sistemas de refuerzo electroacústico se calculan cuidado-samente. Para empezar, los diagramas direccionales se miden y dibujan en 3D,

como se muestra en la figura 19.Este diagrama 3D se aplica, mediante un software específico, al casoparticular a tratar. Por ejemplo, en la figura 20 se puede ver la forma en queun altavoz “pinta” la platea de un estadio de fútbol que se va a usar para unrecital de rock.

Por lo general, un solo altavoz no puede cubrir eficazmente una gran área.Por ello, para lograr el efecto que se describió en la figura 20, se emplean com-binaciones de varios altavoces con la superposición de diagramas direcciona-les cuidadosamente estudiada. En la figura 21 se pueden ver dos conjuntos

característicos.


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Figura 19. Diagrama direccional en 3D de un altavoz (realizado con el software CATT-Acoustic)

Figura 20. Aplicación del diagrama direccional 3D a una platea horizontal


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Figura 20. (Continuación)


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Figura 21. Arreglo vertical y cluster central de altavoces


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Si el diseño que se explicó se realiza de la manera adecuada, es posible asegurarque cada uno de los espectadores recibirá una cantidad adecuada de energíaacústica sin grandes distorsiones de espectro o fase.

Percepción de la directividad de las fuentes acústicas

La directividad de las fuentes acústicas se percibe a partir de la variación dealguno de los rasgos del sonido que producen. Por ejemplo, si una trompetadirige su pabellón hacia un espectador y luego hacia el piso del escenario, elespectador puede reconocer cambios en la sonoridad, en el timbre y, eventual-mente, en la claridad y la localización de la fuente.

La disposición en el escenario de los instrumentos de una orquesta es

función, entre otras cosas, de sus respectivas características de directividad.Los instrumentistas muchas veces las modifican de acuerdo a las necesidadesde la pieza interpretada. Por ejemplo, un trompetista puede alzar o bajar suinstrumento para modificar la intensidad y el brillo del sonido; los cornospueden alzar el pabellón para tocar un pasaje modificando notablemente ladirectividad;7 un solista de violín puede inclinar hacia adelante su instru-mento para llegar con mayor claridad y presencia a los oyentes en platea. Yun ejecutante de platillos “abre” las dos partes de su instrumento variandodinámicamente la directividad en el tiempo que dura un solo golpe.

Respecto del impacto perceptivo de la directividad de las fuentes acústi-cas, baste citar esta opinión de uno de sus investigadores más destacados:

Es obvio que oyentes en diferentes ubicaciones escucharán un timbre o cua-lidad tonal bien diferente debido a la directividad de estas diferentes radia-ciones. Dentro de una sala de concierto, por supuesto, las reflexiones de lasparedes, techo, piso y otras superficies mezclan a los sonidos, y la directi-vidad del timbre no es tan evidente para el oyente. Diferencias sutiles y amenudo sorprendentes existen, sin embargo, y modifican la cualidad de la

interpretación musical (Rossing, 1996).

En una de las investigaciones más recientes sobre la percepción de la directivi-dad de los instrumentos acústicos y su influencia en la percepción de ambien-tes8 se tomaron grabaciones de una trompeta, un clarinete y un corno medianteun arreglo tridimensional de micrófonos en una sala anecoica (Kirkwood,2003). Los micrófonos fueron dispuestos con una separación de 45°, tanto en el

7 Este efecto es denominado campana in aria.8 Realizada en 2002-2003 en el marco del proyecto DoReMi9.


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plano horizontal como en el vertical. Cada instrumentista tocaba notas cortasaisladas que fueron grabadas filtrándolas por bandas de octava, desde 125 Hzhasta 8.000 Hz. Se registraron así las variaciones de directividad en funciónde la frecuencia de cada instrumento y se calculó su promedio. Se compro-baron significativas disparidades en ambas, pero en la dimensión vertical lasvariaciones fueron más prominentes (Causse, 2002). Mediante un software especial de simulación de acústica de salas se realizó un modelo de una cono-cida sala de conciertos de Suecia.9 Los parámetros acústicos que se tuvieronen cuenta en tal simulación fueron: nivel de presión sonora (), factor declaridad (C80), fracción de energía lateral (LF80) y tiempo de decaimientotemprano ().10

Se usaron tanto notas específicas de cada instrumento (DO4 para la

trompeta, SI3 para el corno y DO#4 para el clarinete) como su directividadpromedio en todo el rango de su registro. El análisis de los resultados mostró–como era de esperarse– claras diferencias de distribución espacial en elrecinto que son atribuibles a la directividad de cada instrumento usado. Lasmás significativas fueron las de y C80, menos pronunciadas para LF80 yprácticamente nulas para .

También se realizaron experimentos de audición con once oyentes entre-nados previamente y que estaban acostumbrados a escuchar en la sala realque fue simulada. Se realizaron auralizaciones de melodías breves (aproxi-

madamente 10 segundos) y se les presentaron a los oyentes de a pares paraque realizaran una elección cualitativa forzada entre ambas en base a cincoparámetros subjetivos: sonoridad, reverberación percibida, claridad, facilidadde localización y naturalidad del timbre instrumental.

El estudio estadístico de los resultados de los test dio como resultado queel parámetro perceptual favorecido fue la sonoridad (todos los sujetos pudieronpercibir la diferencia de intensidad debida a la directividad específica de cadafuente), luego la reverberación (fue distinguida en dos de los tres instrumentos),la claridad solo fue importante para el corno, mientras que tanto las diferencias

en la audibilidad de la localización como del timbre fueron irrelevantes.

U

Algunos investigadores en audición espacial han intensificado sus esfuerzos

9 Se trata del software Odeon, véase .10 Para una explicación de estos factores, véase el capítulo ii de este libro.


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hacia la determinación de cuáles son los rangos de variación perceptibles deun indicio, en qué medida nuestro sistema auditivo tiene en cuenta la infor-mación que proporciona, y cuáles son las condiciones que debe cumplir laseñal acústica para ser portadora de esa información.

Dentro de los más significativos trabajos en este sentido se cuenta elde Wightman y Kistler (1995). En él sus autores realizan una clara reseñay clasificación previa de los indicios utilizados por nuestro sistema auditivoen la localización angular de sonido y luego describen los experimentos querealizaron para juzgar cuáles indicios, y en qué condiciones, son consideradosmás relevantes por nuestro sistema auditivo en una situación dada.

La clasificación de Wightman y Kistler se basa en dos criterios combina-dos: a) las señales consideradas (binaural o monoaural); y b) la información

evaluada (temporal o espectral). La tabla 2 ilustra esquemáticamente losindicios y su clasificación.

Tabla 2. Clasificación de los indicios de localización espacial angular, según Wightman yKistler

Temporal Espectral

Monoaural Fase monoaural

(Batteau, 1976)

1. Nivel general

2. Indicios espectrales monoaurales

Binaural ITD1. IID

2. Diferencias espectrales binaurales

En este trabajo, los autores descartan prácticamente la comparación monoau-ral de fase en la evaluación de su efectividad. Luego de esto, tratan los factoresque determinan la prominencia de los indicios restantes. Según ellos, los

factores son: a) confiabilidad de los indicios, o consistencia; b) dependenciadel conocimiento a priori de las características de la fuente; c) contenido defrecuencia de la señal; y d) realismo de los indicios o plausibilidad.

Confiabilidad de los indicios

A su vez, la confiabilidad de los indicios surge de la evaluación de: hasta quépunto el indicio depende de las características de la fuente; hasta qué puntoprovee la misma información en todas las bandas a lo largo del espectro de

frecuencias; hasta qué punto la información es aproximadamente la misma


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de oyente a oyente (un indicio altamente idiosincrásico, como las , esmenos confiable) y en qué medida la información provista por el indicio noes ambigua.

Las conclusiones generales respecto de la confiabilidad favorecen a la en primer lugar, y luego a la . Sin embargo, se deben remarcar las observa-ciones de los autores respecto de la magnitud de la ambigüedad, en el sentidoen que, tanto la como la son ambiguas, dado que una determinada o no es indicio de una sola posición espacial. Como un simple ejemplo de loantedicho, piénsese en una fuente acústica que se mueve en el perímetro de uncírculo en el plano medio, con la cabeza del oyente en el centro. En este caso,tanto las como las que se registren serán iguales a cero y, por lo tanto,deberemos recurrir a otros indicios para determinar la posición de la fuente en

el ángulo de elevación.El rol del conocimiento a priori de las características de la fuente

Cuanto más dependa un indicio en el conocimiento a priori que tiene el oyentede la fuente acústica involucrada, menos importancia puede tener. Nótese quesi bien esta consideración adquiere un especial sentido en la audición de música,también es pertinente en oyentes no adiestrados en un lenguaje sonoro espe-cífico, y en oyentes no músicos habituados a un escenario sonoro por razones

de profesión o trabajo.11

La conclusión general es, por supuesto, que aquellossonidos provenientes de fuentes de las que el oyente no tiene un conocimientoa priori son difíciles de localizar usando indicios que dependen fuertemente deeste conocimiento. Obsérvese la pertinencia en la utilización del concepto de“comportamiento de la fuente acústica”, dado que la percepción es holística, yque los sonidos que emite una fuente constituyen una colección extensa, cuyascaracterísticas cambian en función de muy diferentes variables. Por dar un soloejemplo, el caso de un instrumento musical que puede tocarse con diversasvelocidades, articulaciones, registros, tipos de toque, etc. que influyen de mane-

ra decisiva en los parámetros de la señal resultante. Otra vez, las y las vuelven a ser los favoritos, dado que no dependen fuertemente de nuestro cono-cimiento a priori del comportamiento de las fuentes acústicas involucradas.

El contenido de frecuencia de la señal

Como conclusión general, Wightman y Kistler establecen que “...la localiza-ción precisa de sonido es posible sólo con fuentes de sonido de banda ancha...”,

11 Como podría ser el caso típico de los mecánicos.


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dado que los “...estímulos de banda angosta proveen un conjunto típicamenteambiguo y empobrecido de indicios...”. En la consideración específica de lasregiones del espectro en las que cada indicio opera con mayor intensidad, esimportante observar que los principales indicios alcanzan mayor efectividaden diferentes regiones del espectro, compensando de esta manera las limita-ciones de los otros. La tabla 3 muestra un resumen de las conclusiones:

Tabla 3. Los indicios de localización y la región de frecuencia en la que son más promi-nentes, según Wightman y Kistler (1995)

Indicio Región del espectro en la que es más efectivo

ITD

A partir de aproximadamente los 1.500 Hz y para estímulos sinusoidales,

su prominencia disminuye, debido a la confusión en la comparación de

fases a altas frecuencias. Este límite –que corresponde a componentes

de frecuencia cuya longitud de onda equivale aproximadamente al doble

de la distancia entre nuestros oídos– varía de acuerdo con las caracterís-

ticas espectrales y el tipo de ataque de las señales involucradas.

IID

Disminuye a partir de 1.500 Hz hacia abajo, por debajo de aproxima-

damente 500 Hz prácticamente no opera, debido a la difracción de las

frecuencias más graves.

HRTF

mono-

aural

Su prominencia aumenta a partir de aproximadamente 4.000 Hz debido

a que los picos más significativos de las funciones de transferencia se

ubican a partir de ese límite.

HRTF

binaural

Como es la evaluación de los IID en función de bandas de frecuencias,

está sujeta a los mismos límites.

Realismo de los indicios o plausibilidad

En los sonidos producidos naturalmente, no puede ocurrir que los datos deun indicio en una banda de frecuencia sean contradictorios con los datos queproduce el mismo indicio en otra banda de frecuencia de la misma señal. Sondistintos, pero no contradictorios, en el sentido en que, por ejemplo, dada unaseñal acústica producida por una fuente localizada en una determinada posi-ción, no podría ocurrir nunca que la evaluada en una banda de frecuenciasindique que la fuente acústica está de un lado de la cabeza, mientras que la evaluada en otra banda de frecuencias indique que la fuente acústica está del

otro lado. Lo mismo ocurre con la .


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Sin embargo, en las señales acústicas producidas artificialmente es com-pletamente posible lograr, para distintas bandas de frecuencias, datos contra-dictorios en el mismo indicio. Wightman y Kistler, a través de numerosos tests,comprueban que nuestro sistema auditivo es capaz de seguir al indicio plausibley descartar aquellos que no lo sean. Los datos de sus experimentos son muy sig-nificativos, porque demuestran que basta un solo dato respecto de un indicio enuna banda de frecuencia que sea inconsistente con los datos del mismo indicioen otras bandas de frecuencias para que el sistema auditivo debilite totalmentela importancia de ese indicio y siga a otros que sean consistentes.

El rol de los movimientos de la cabeza en la localización

Los experimentos de Wightman y Kistler también demuestran que nuestrahabilidad para girar la cabeza y orientarla hacia donde suponemos que provie-ne el sonido es decisiva para la resolución de confusiones frente-atrás. Luegode probar extensamente con la audición de indicios en tests de diferenciasfrente-atrás (a través del agregado de ecos, y a través de la exageración deindicios de ) en experimentos con oyentes en situación de cabeza esta-cionaria, lograron significativos resultados simplemente realizando los experi-mentos en situación de cabeza móvil.

Lo antedicho sugiere que, por fuertes que sean los indicios, determinadas

posiciones o localizaciones no pueden ser resueltas de manera precisa por elsistema auditivo sin que se comprometan otros recursos.

Efectividad de los indicios relacionados con la distancia

A pesar de que el trabajo ya citado de Wightman y Kistler no provee unaevaluación de los indicios relacionados con la distancia, el conocimiento deestos permite exponer algunas consideraciones al respecto.

En general, los juicios auditivos sobre la distancia a la que se

musica y espacio

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