Fundamentos de la Acústica y Procesos de Producción de Sonido para Cine

Fundamentos de la Teoría del Sonido

1.1. Características Físicas del Sonido

El Sonido: Es una vibración propagada por un medio elástico (líquido, gaseoso o sólido) mediante transmisión mecánica, ocasionando variaciones cíclicas de densidad o presión.

• Requisitos para que exista sonido: Se necesita un cuerpo vibrante (foco) y un medio de propagación con masa e inercia que transmita las vibraciones.
• La onda sonora se propaga en todas las direcciones en línea recta y por todo el espacio (onda longitudinal esférica).
• La onda desplaza las moléculas del medio elástico generando un tren de ondas hasta que las moléculas vuelven al equilibrio.

1.1.1. Magnitudes Físicas del Sonido: Longitud de Onda, Frecuencia y Periodo

1. Amplitud (A): Distancia máxima entre el punto más alejado de una onda y el punto de equilibrio. Se asocia con la intensidad, potencia o volumen de un sonido. Se mide en decibelios (dB).
2. Longitud de onda (λ): Distancia que recorre el pulso mientras realiza una oscilación completa.
3. Periodo (T): Tiempo que la onda tarda en realizar una oscilación completa. Es el inverso de la frecuencia y se mide en segundos (s).
4. Frecuencia: Se mide en ciclos/s o Hertz (Hz).

1.1.2. Cualidades del Sonido: Duración, Tono, Timbre e Intensidad

1. Duración: Tiempo durante el que se mantiene un sonido.
2. Intensidad: Cantidad de energía acústica que contiene un sonido. Es determinada por la amplitud y permite distinguir si un sonido es fuerte o débil.
3. Tono: Asociado a la frecuencia, permite distinguir entre los sonidos más graves y agudos dentro del espectro audible.
4. Timbre: Nos permite distinguir entre dos sonidos de la misma intensidad y frecuencia en base a sus armónicos.

1.2. Propagación del Sonido

Las ondas tendrán distintas velocidades dependiendo del medio y el material por el que se desplazan. A mayor densidad del material, mayor velocidad (sólidos > líquidos > gases), aunque también se ve determinado por otros factores.

Ley Cuadrática Inversa: Ley que explica por qué el sonido se hace más débil a medida que nos alejamos de la fuente. A medida que el sonido se aleja de la fuente, la energía disipada se expande como una esfera. Por la conservación de energía, a medida que la esfera se hace mayor, la cantidad de energía en cada punto disminuye al tener que repartirse en una mayor superficie. La energía de las ondas sonoras caerá con el cuadrado de la distancia de la fuente. (Distancia x 2) = Intensidad - 6 dB.

Propagación del Sonido en un Recinto Cerrado

Si en un recinto se sitúa una fuente de sonido omnidireccional, las ondas de sonido se propagan en todas las direcciones, y en caso de incidir en algún objeto, cambian de dirección.

1. Señal directa: Llega al oyente sin haber rebotado en alguna superficie. Proporciona información de la posición de la fuente.
2. Primeras Reflexiones: Rebotan en una superficie (10-30 ms después de la señal directa). Proporcionan información de las dimensiones del recinto.
3. Reflexiones Tardías: Rebotan en varias superficies (> 10-30 ms). Proporcionan información sobre la absorción y reflectancia de los materiales.

Tiempo de Reverberación (TR): Tiempo que toman las reflexiones de un sonido en extinguirse después de que la fuente ha parado de emitir sonido. Se toma como referencia el TR60 (tiempo en decaer 60 dB tras el cese de la fuente).

Materiales Acústicos y Fenómenos de Propagación

Cada material tiene un "coeficiente de absorción sonora", que variará en función de la frecuencia del sonido; generalmente, material más poroso equivale a más absorción.

1. Acondicionamiento Acústico: Mejorar la respuesta acústica dentro de un recinto mediante la elección y disposición de los materiales.
2. Aislamiento Acústico: Impedir que el sonido penetre o salga del recinto mediante el uso de materiales y técnicas específicas.

Fenómenos Curiosos de la Propagación

1. Ondas Estacionarias: Ocurren cuando la distancia entre dos paredes paralelas coincide con la longitud de la onda, generando un incremento en la amplitud de ciertas frecuencias y sus armónicos.
2. Efecto Doppler: Aparente cambio de frecuencia de onda producido por el movimiento de una fuente de sonido relativo a su espectador. Mientras más cerca de la fuente, la frecuencia de onda aumenta (más agudo) y viceversa.
3. Barrera del Sonido: Al superar los 340 m/s (Mach 1) se produce la explosión o Boom Sónico de la onda de choque. Se relaciona con el efecto Doppler. Este boom se produce porque la fuente de sonido va a tal velocidad que las ondas que genera empiezan a acumularse una contra otra; al superarse la velocidad del sonido, se producirá una conificación de las ondas tras la fuente.

1.3. Fisiología Básica y Rango Audible

El sonido puede entenderse también como la sensación producida por el órgano del oído. El proceso de captación de sonido es:

1. La fuente vibra.
2. Produce presión/depresión en el aire.
3. La presión llega al tímpano y este empieza a vibrar.
4. El tímpano transmite la vibración mecánicamente a la cadena de huesos en el oído medio.
5. La cadena de huesos se conecta a la cóclea en el laberinto, que se encarga de transmitir la sensación de sonido al cerebro en forma de impulsos eléctricos mediante el nervio auditivo.

Sistema de Escucha Binaural

Nuestro sistema de escucha se basa en nuestros dos oídos, de manera que es binaural, lo que nos permite conocer la localización y dimensión del sonido. Para ello:

1. Si el sonido se produce frente a nosotros: Llegará a ambos oídos al mismo tiempo, y además con intensidad, timbre y fase acústicas idénticas.
2. Si la fuente está más cerca de un oído: El sonido llegará ligeramente más tarde al otro oído, y además habrá sido alterado por la sombra auditiva que produce nuestra cabeza y pabellón auditivo (pérdida de algunas altas frecuencias).
3. Con la diferencia entre la señal directa y algunas reflexiones: Se pueden determinar las dimensiones aproximadas del recinto.

Rango Audible (Intensidad y Frecuencia)

Rango audible (según la intensidad):

• Umbral de Audición: Intensidad mínima de sonido capaz de impresionar el oído humano. Este umbral no es el mismo para todas las frecuencias.
• El umbral mínimo de audición humano es 0 dB, y el máximo (umbral del dolor) es 140 dB.

Rango audible (según la frecuencia):

• Se acepta como intervalo audible entre 20 Hz y 20 kHz (20.000 Hz), aunque este espectro puede variar en función de variables como la edad o la propia persona.
• < 20 Hz = Subsónicos / Infrasonidos.
• > 20.000 Hz = Ultrasonidos.

1. Los Infrasonidos (< 20 Hz): Son utilizados por grandes animales como método de comunicación, o también en la tecnología de detección de desastres naturales como erupciones, terremotos y tornados. El ser humano puede percibir a veces estos sonidos, pero más por la vibración en la piel.
2. Los Ultrasonidos (> 20.000 Hz): Las altas frecuencias son utilizadas en medicina para crear imágenes que sirven para examinar los órganos; las frecuencias utilizadas están entre 1-3 MHz. Estas frecuencias son utilizadas también por delfines, murciélagos y en silbatos caninos.

La Preproducción Sonora

2.1. Desglose de Guion y Reuniones de Equipo

El Diseño de Sonido abarca: diálogo, efectos de sonido, ambientes y música.

1. Desglose de Guion: Se examina cada secuencia del guion, tomando en cuenta número de actores, escenarios, contexto histórico, etc., para determinar el equipo a utilizar (técnico y humano).

• Técnicos: Anticipan el material y los problemas que pueden surgir.
• Narrativa: Pensar en los sonidos que exige el guion (pueden estar acotados o no). Se crea un mapa del universo sonoro (sonido de los personajes, espacios, determinados objetos...).

2. Reuniones de Equipo: Reuniones con los responsables de cada departamento para solventar cuestiones prácticas del rodaje (calendarios, planos, equipos...).

• Problemas comunes en set: Generadores eléctricos, vestuarios ruidosos, ventiladores, motores...
• Temas tratados: Localizaciones, material y presupuesto, formatos de grabación y sincronización, flujos de postproducción, personas que requieren escuchas...

Estas reuniones ayudan a que todos los departamentos estén en sincronía y compartan ideas, sugerencias y preocupaciones.

2.2. Evaluación de Localizaciones

Las localizaciones influyen directamente en las posibilidades de sonido directo, con lo cual es de suma importancia conocerlas de antemano para emitir juicios y pensar posibles modificaciones para mejorar la captación. Los problemas más frecuentes en set son:

1. Interiores con alta reverberación (ininteligibilidad).
2. Ambientes ruidosos y poco controlables.
3. Anacronismos (ej.: aviones en una historia medieval).
4. Aparatos propios de la localización.
5. Pisos con malos cerramientos, ruidos de vecinos...
6. Inhibidores de frecuencias próximos, o antenas que generen interferencia.

Habrá ocasiones en las que el departamento de sonido tenga voz y otras donde deba adaptarse a las condiciones. Por eso, conocer la localización de antemano supone una ventaja, ya sea porque es posible realizar modificaciones, o porque se puede avisar con antelación la necesidad de hacer ADR (doblaje) o wildtracks.

2.3. Logística, Equipos y Presupuestos

Se evalúa el número de personas necesarias para la producción, el tipo de micrófono a utilizar, el modelo de grabador, equipos especiales, etc. Todos los materiales se presupuestan de antemano. Se acuerdan también cuestiones técnicas como los traslados, seguros para el material, alojamiento y calendario.

Producción y Sonido Directo (On-Location)

El Sonido On-Location busca la captación de diálogo con claridad y el sonido de las acciones. En el caso de que el sonido directo esté demasiado sucio para usarse, aún así se intenta captar con la mejor calidad posible para usarlo de referencia en postproducción.

3.1. Técnicas de Grabación en Set

3.1.1. Los Wildtracks

Son grabaciones de audio que se hacen en el rodaje. Suelen usarse para diálogos que no pueden captarse bien en las tomas, o para otro tipo de material como pasos, voz en off, sonidos de objetos...

Ventajas de los Wildtracks:

• Interpretación de los actores "en caliente".
• Condiciones acústicas idénticas a la toma en cámara.
• Proceso más rápido y barato que el doblaje en postproducción.

Para que funcione es preferible grabar varias tomas con diferentes velocidades e intenciones, habiendo escuchado antes las tomas dadas por buenas.

3.1.2. El Room Tone (Tono de Sala)

Tipo de wildtrack que capta el ambiente de una habitación (≈ 30 seg - 1 min) que puede ayudar a solucionar ciertos problemas de montaje en postproducción. Para que sea efectivo deben mantenerse las mismas condiciones acústicas (equipos encendidos/apagados, ventanas y puertas abiertas/cerradas, posiciones de focos y cámaras, etc.).

Es útil también la grabación de otros ambientes del lugar (tráfico, animales...), preferiblemente en estéreo u otro formato multicanal, haciendo a su vez uso de técnicas como el par espaciado, la grabación en M/S, binaural, etc.

• Grabación en 5.1: Se usan micrófonos iguales montados en rigs con distancias y orientaciones específicas. También se puede usar un micrófono de un solo punto que grabe en surround.

3.2. Funciones Adicionales del Equipo de Sonido

1. Monitorización: Enviar el audio grabado a la persona designada (director, script, video assist, cliente).
2. Mandar sonido de referencia a cámara para poder comprobar las tomas con audio.
3. Sincronía:
   • En caso de trabajar con timecode: verificar que llegue adecuadamente a todos los equipos.
   • En caso de trabajar con claqueta: estar atentos de que se cante bien y se grabe correctamente.
4. Elaboración de Partes de Sonido: Documento que recoge información como la frecuencia de muestreo a la que se graba, el número de canales y la información en cada uno de ellos, el resultado en cada toma más sus observaciones, y el timecode de cada archivo.
5. Otras: Lanzar playbacks, acondicionar espacios, organizar material.

3.3. El Equipo Humano en el Rodaje

Cada equipo suele componerse de 2 a 3 personas, aunque presupuestos más limitados pueden requerir que una persona asuma varios roles (con las respectivas consecuencias de calidad).

3.3.1. Técnico de Sonido / Jefe de Sonido Directo (Location Sound Mixer)

Es el máximo responsable. Planifica la captación de sonido de cada escena, planificando y montando los equipos. Recoge el sonido de las distintas fuentes y hace una pre-mezcla de rodaje. Decide la calidad de las tomas y si se necesita repetir una toma o hacer un wildtrack. Hace partes de sonido y copias de seguridad del material, además de preparar el día siguiente.

3.3.2. Microfonista / Boom Operator

Encargado de manejar la pértiga. Debe tener en cuenta la direccionalidad del micrófono (supercardioide, hipercardioide de cañón...), el eje y la distancia con el actor. El microfonista debe tomar en cuenta:

1. Actores: Número de actores, a qué actores cubre, movimiento escénico.
2. Texto: Conocer el texto del plano para cambiar adecuadamente la orientación del micrófono. Llegar tarde al texto significa perder esa parte del diálogo.
3. Cámara: Emplazamiento y movimiento de cámara para evitar colarse en plano, pero acercar el micrófono lo más posible al actor. Lo mejor suele ser ajustarse al límite superior del plano.
4. Iluminación: Ser consciente de la posición de los focos para no arrojar sombras indeseadas.

Será tarea del técnico de sonido evaluar todos estos factores para decidir si emplear un segundo boom operator, microfonía inalámbrica en los actores, etc.

3.3.3. Auxiliar de Sonido

Tercera persona que se ocupa de otras tareas: organización del cableado, carga y descarga de baterías y copias de seguridad, microfonado de actores, o segundo microfonista (cuando sea necesario).

3.4. Relación con Otros Departamentos

3.4.1. Departamento de Producción

Muy amplio. El director de producción se ocupa de valorar necesidades, presupuestar y conseguir recursos. Además, forma los equipos de trabajo, busca localizaciones y gestiona la burocracia.

• Productor Ejecutivo: Coordina el rodaje y un equipo de trabajo con los responsables de distintas áreas.

3.4.2. Eléctricos

• Jefe de Eléctricos: Responsable del equipo de iluminación y coordina a los eléctricos (encargados de montar equipos).
• Grupista (as needed): Responsable de proveer electricidad para cubrir las necesidades del rodaje.

3.4.3. Equipo de Cámara

• Director de Fotografía (DOP): Responsable visual de la película (iluminación y composición). Coordina al resto del equipo de foto y da directrices a eléctricos.
• Segundo Operador: Maneja la cámara (el primer operador es el ayudante de foto). Realiza encuadres y movimientos.
• Foquista/Ayudante de Cámara: A cargo del foco. Va realizando marcas y mediciones en los ensayos.
• Auxiliar: Cambio de ópticas, claqueta, trípodes, baterías, cables...

3.4.4. Maquinistas

Equipo de cámara especialista en movimientos avanzados de cámara (grúa, travelling, dollys...). Se incluyen también los operadores de steadycam.

3.4.5. Los DITs (Digital Image Technicians)

Encargados de volcar, organizar y copiar el material de la cámara, además de hacer un etalonaje provisional para enseñar al DOP.

3.4.6. El Equipo de Dirección

• Ayudante de Dirección: Coordina el desarrollo del rodaje, marca los tiempos, solventa problemas.
• Script: Se encarga de velar por el raccord entre planos. Hace un "parte de continuidad".
• Video Assist: Graba la imagen y el sonido que se le envía en un magnetoscopio/disco duro. En un monitor aparecen las imágenes para su comprobación (se pueden recuperar planos/tomas previas).

3.4.7. Otros

Dirección de Arte, Vestuario, Caracterización, etc.

3.5. Flujo de Trabajo (Workflow) en Rodaje

• Una vez se conocen todos los aspectos técnicos, los distintos equipos se ponen manos a la obra. El microfonista va pensando en su posicionamiento en función del encuadre y la iluminación.
• En caso de micrófonos inalámbricos, se microfona a los actores cuando están en vestuario.
• Cuando iluminación termina, se realiza el ensayo técnico/mecánico (marcas de foco, ajuste de encuadres/iluminación/atrezzo). El microfonista ensaya sus movimientos. Pueden usarse dobles de luces mientras los actores terminan de prepararse.
• Ensayo estilo teatrillo: los actores pasan sus líneas y dirección da indicaciones a los departamentos. El microfonista pide referencias y hace sus mediciones.

El técnico de sonido ajustará los niveles de audio y valorará si se necesita reforzar la megafonía. Se procede a la grabación de la escena. Si sale bien, se pasa al siguiente plano; si no, se repite.

3.6. Problemas Frecuentes en los Rodajes

1. Equipo técnico o humano insuficiente.
2. Problemas en condiciones de localizaciones (reverberación, equipos ruidosos).
3. Condiciones atmosféricas adversas.
4. Problemas con eléctricos o equipos inalámbricos.
5. Niveles de grabación inadecuados.
6. Problemas con la pértiga o falta de tiempo para wildtracks.
7. Acciones que pisan diálogos o diálogos que se pisan entre sí.

Postproducción de Audio I: Edición

4.1. Introducción al Montaje de Sonido

Proceso creativo de edición donde se organizan en el tiempo todos los elementos que componen la banda sonora. Para editar se usa un software de edición no lineal (DAW) donde se juntan todas las fuentes de sonido, efectos especiales y música. De esta manera, hay una doble función: técnica y creativa/narrativa. Un diseño de sonido bien hecho puede elevar mucho la calidad de un producto, y al contrario.

4.1.1. Tipos de Estudios de Sonido

La configuración de los estudios de sonido puede variar en función de la finalidad que tengan, aunque a nivel general todos cuentan con una sala de control (donde se encuentra el técnico) y otra sala de grabación, ambas con aislamiento y el tratamiento acústico pertinente.

• Estudio de Radio: Sala de control con mesa de mezclas sencilla para mezclar los elementos de la cadena de audio, y sala de grabación con una mesa y micrófonos previamente dispuestos.
• Sala de Doblaje: Sala de grabación pequeña con un atril y un micrófono, y quizás una pequeña mesa para el director.
• Estudio de Grabación Musical: Ambas salas serán más grandes, sobre todo la de grabación en función de las formaciones musicales que deba albergar. Por lo que, la mesa de mezclas será más grande al tener que manejar más pistas.
• Estudio de Foley: La sala de grabación es como un amplio taller con diversos props y materiales de suelo.
• Estudio de Cine: No hay sala de grabación. En cambio, la sala de mezcla tiene las dimensiones de una sala de cine, su acústica y su sistema de altavoces en surround; así como gran cantidad de aparatos para procesar los efectos, y una enorme mesa de mezclas.

En resumen, si no se graba nada, lo único que se necesita es una estación de trabajo (DAW), un ordenador con un software adecuado, un sistema de almacenamiento, un interfaz de audio y unos buenos monitores.

4.1.2. Plataformas de Edición No Lineal (DAW)

Software con una línea de tiempo que permita importar y reproducir diferentes materiales, ordenarlos en pistas diferentes, editarlos, modificarlos y mezclarlos.

4.1.3. Flujo de Trabajo Inicial (OMF, AAF, XMF)

Para empezar a trabajar en el editor de audio se necesita: un video de referencia con el montaje final, todo el material grabado en sonido directo (más partes de sonido), y un archivo OMF/AAF/XMF. Estos archivos contendrán la media y la metadata, con los cuales podremos abrir automáticamente la sesión.

4.2. Fases Clave de la Edición de Audio

4.2.1. Sincronización y Edición de Diálogos

Las decisiones de montaje suelen plantearse en función de la imagen, y es probable que el sonido plantee problemas de calidad, con lo cual el primer paso es limpiarlo (a veces con ecualizadores o reductores de ruido). Para fragmentos de mala inteligibilidad conviene apoyarse en partes de sonido para tomas alternativas. Por último, se igualan los fondos usando room tones o silencios de las propias tomas.

4.2.2. Doblaje (ADR)

Ventaja: Las voces se graban en un espacio limpio y controlado.

Desventaja: No se suele alcanzar el realismo del sonido directo y a veces las interpretaciones se resienten por la falta de interacción o de experiencia en doblaje de los actores. Requiere mayor tratamiento en postproducción.

4.2.3. Efectos de Sala (Foley)

Son reproducciones de acciones físicas de los personajes. Reciben su nombre de Jack Foley (técnico de sonido). Son necesarios ya que los micrófonos direccionales usados en rodaje no captan los sonidos con la misma presencia. Además, a veces los props se falsean o los sonidos reales no tienen el mismo interés dramático/narrativo. El Foley es imprescindible de cara a la elaboración de una banda internacional (música + efectos).

4.2.4. Efectos Especiales (FX)

Parte del campo creativo de la postproducción de sonido. Puede usarse para recrear mundos inexistentes o para reforzar dramáticamente sonidos del mundo real. Para eso se pueden usar técnicas como:

• Grabación de sonidos con técnicas de sonido directo o efectos sala.
• Uso de sintetizadores, multiefectos, osciladores y procesadores de señal.
• Utilización de librerías e instrumentos virtuales.

Normalmente se combinan sonidos con distintas características para aunar diferentes sonoridades.

4.2.5. Creación de Ambientes Sonoros

Fuente de información narrativa y dramática. Suelen construirse partiendo de capas neutras, y añadiendo elementos puntuales para enriquecer el montaje. Un buen ambiente puede transmitir emociones y crear una atmósfera envolvente (además de hablarnos de lo oculto en la imagen). El material puede provenir del sonido directo, de librerías, o grabarse ex profeso.

4.2.6. Uso de Librerías de Sonido

• Suelen tener carácter temático, y se pueden comprar en distintos soportes o descargarlos desde internet (de esta manera contienen metadata como el número de canales).
• Existen programas como Soundminer que permiten buscar efectos de diferentes librerías e incorporarlos rápidamente a nuestra sesión de trabajo.
• Una vez adquirida la librería, puede incorporarse a proyectos comerciales, aunque suele ser necesario editar los efectos para ajustarlos a las necesidades del proyecto. También es importante entender bien los términos de uso y distribución que supone la licencia de uso de la librería que hayamos adquirido.

4.2.7. Incorporación de Música

• Puede incluirse música de forma diegética o extradiegética.
• La música es un instrumento para dar cohesión a una secuencia o montaje, y aporta un ritmo determinado. El compositor suele empezar tomando notas del guion, y luego trabajará en consonancia con el montador de sonido para poder ajustar la música lo más posible a la imagen.
• Es necesario el diálogo constante entre el compositor y el editor de sonido, para asegurar que mantienen ideas similares, puesto que la música no se incorpora hasta el final del montaje.

4.2.8. Preparación para la Mezcla (Stems)

Dependiendo del soporte al que vaya dirigido, el tratamiento de edición y mezcla será distinto.

• En general: Colocar sonidos en sincronía con la imagen, ajustar niveles de las regiones de audio y agregar los efectos oportunos.
• Cine: Posicionar sonidos en función del espacio tridimensional. La mezcla se lleva a una sala homologada para comprobar que se escuche bien.

La organización de pistas suele ser:

1. Diálogos
2. Efectos de Sala (Foley)
3. Efectos Especiales (VFX)
4. Ambientes
5. Música

Para que sea más manejable, se organiza la sesión en subgrupos por categorías (llamados houses de mezcla o stems).