Explorando la geometría del sonido

Seguro que, cuando pones tu canción favorita, lo último en los que estás pensando es en los fenómenos físicos. Y, sin embargo, es justo la física lo que te permite escucharla. Cualquier señal de audio genera una vibración mecánica que se difunde a través de un medio flexible, como el agua o el aire. Cuando se produce en un recinto cerrado, en la experiencia sonora entra en juego un curioso factor: el de la geometría del sonido. ¡Lee y conoce a uno de los grandes responsables de la buena —o mala— acústica!

Fundamentos de la geometría del sonido

La geometría del sonido es la teoría que usa la industria sonora para estudiar el comportamiento de las ondas en un espacio. Muchos de los cursos de técnico/a de sonido se basan en ella para diseñar sus programas, ya que permite adecuar correctamente la acústica de los recintos en función de sus características arquitectónicas.

Dicho de forma simple: la geometría del sonido establece lo que pasa cuando una onda sonora impacta contra una superficie, como el techo, una pared o el tejido del telón. Cuando se analiza, es más fácil:

• Localizar las zonas que perjudicarán la recepción del audio.
• Situar correctamente los equipos emisores.
• Que los/as técnicos/as de sonido empleen herramientas específicas para amortiguar o redirigir las ondas.

¿Y por qué se llama geometría del sonido? Pues porque, lo creas o no, la profesión de técnico/a de sonido tiene que ver con las matemáticas, y eso incluye las formas geométricas. Muchas veces, al chocar con un obstáculo, las ondas rebotan y cambian de dirección, uniéndose o no la principal. Si pudiéramos verlas, dibujarían un patrón geométrico en función de aspectos como la vibración, la frecuencia y la intensidad del sonido. De hecho, existe un método —las figuras de Chladni— para visualizarlas: colocar arena sobre una superficie plana y hacerla vibrar a distintos tonos para que los granos “huyan” a las áreas en las que las ondas generan menos movimiento.

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Cómo se propaga el sonido: principios básicos

La geometría del sonido no es más que las líneas que dibuja este al propagarse. ¿Y cómo se propaga? Pues con dos ingredientes: una fuente sonora y un conjunto de partículas cercanas a la misma.

Normalmente, la onda sonora hace vibrar las partículas de aire que la rodean, y dicha vibración se va transmitiendo de unas a otras hasta desvanecerse. Dependiendo del tipo de obstáculos con los que se cruce, se pueden producir distintos fenómenos:

• Reflexión: cuando la onda impacta contra un obstáculo de un tamaño similar al de su longitud, tiende a rebotar. Si la forma del elemento es convexa, la onda se dispersa. Sin embargo, si el plano es cóncavo como el interior de un cuenco, la señal se acumula —focalización—.
• Difracción: la geometría del sonido no tiene por qué dibujar aristas que vuelvan sobre sí mismas. A veces, las ondas son capaces de rodear un obstáculo o de atravesarlo a través de huecos o grietas. Es lo que se conoce como difracción.
• Refracción: al pasar de un medio a otro, las ondas sonoras se curvan. Ocurre porque el sonido viaja a una velocidad diferente en cada material, y ese cambio produce una curvatura en su recorrido.
• Transmisión: imagina que estás es un cuarto y que están taladrando la pared de la habitación de al lado. Si estás sentado/a lo suficientemente cerca, es probable que sientas que tu silla vibra. La razón es la transmisión del sonido, el fenómeno por el que se propaga la energía de esa fuente de audio.
• Absorción: en ocasiones, las ondas no continúan su camino, sino que son absorbidas por el material contra el que impactan, que suele ser poroso. En esos casos, la onda se introduce por sus poros, donde se desvanece en forma de calor.

Como ves, hay muchos aspectos que influyen en la geometría del sonido. La composición, la distribución y la forma de los obstáculos que rodean a la señal sonora serán determinantes para definir su dirección y comprobar si se producen efectos como el eco, que es uno de los fenómenos que puede distorsionar un audio.

La importancia de la acústica en la geometría sonora

La acústica y la geometría del sonido son ramas de estudio hermanas. De hecho, la geometría del sonido es un área de especialización dentro de la primera: mientras que la acústica estudia la física detrás del sonido, la Teoría Geométrica analiza el efecto que un espacio arquitectónico concreto tiene en su propagación.

Para determinar esto último, resulta fundamental entender cómo se va a comportar una onda, que es precisamente la misión de la acústica. Es más, para hablar de una geometría del sonido favorable, tendemos a regresar a dicho término: si una sala es propicia para el sonido, decimos que tiene una “buena acústica”, no una “gran geometría sonora”.

Sin embargo, lo cierto es que una cosa depende de la otra. Si las ondas no se acumulan y fluyen en las direcciones correctas para que el público las perciba con claridad, tendremos una experiencia de audio sobresaliente. Como veremos en el siguiente epígrafe, si los patrones no son los adecuados, solo hay que usar los principios de la acústica —frecuencia, velocidad de onda, reverberaciones…— a nuestro favor para dibujar las formas correctas.

Aplicaciones prácticas en el diseño de espacios

¿Has visto el curioso techo del Palacio de la Ópera de A Coruña? ¿Y qué nos dices de esos paneles que revisten la pared de los estudios de grabación? Ambas cosas son ejemplos prácticos de la geometría del sonido. Como se conoce el recorrido de las ondas, se puede amortiguar, dirigir o amplificar una señal de audio para ofrecer la mejor experiencia a los/as espectadores/as.

Es decir, que la Teoría Geométrica permite escoger la arquitectura adecuada para que un espacio tenga buena acústica. Otras aplicaciones son:

• Resolución de puntos problemáticos: como zonas en las que se acumulan las ondas u obstáculos que causan una difracción inconveniente del sonido.
• Insonorización: no solo se trata del sonido que se produce dentro de un cuarto, sino del que puede llegar desde el exterior. La geometría del sonido hace posible comprenderlo y usar materiales amortiguadores que lo bloqueen. Por ejemplo, en los estudios de música.
• Distribución del equipo: si los/as especialistas saben cómo colocar un equipo de sonido profesional para eventos es porque conjugan sus características técnicas con la dirección que tomarán las ondas al ponerlos en marcha.

¡Descubre la física del sonido!

En la oficina, cuando vas a un concierto o, simplemente, cuando caminas por la calle. Estás rodeado/a todo el tiempo de formas geométricas que no puedes ver, pero que existen gracias a las señales de audio de tu alrededor.

La geometría del sonido estudia este fenómeno tan fascinante, sobre el que puedes profundizar con nuestro Curso de Técnico/a de Sonido. El programa, acreditado por la Universidad Católica de Murcia (UCAM), te revelará las matemáticas, la física y, por supuesto, la técnica que se esconde detrás de una acústica excelente. ¡Especialízate y conquista la industria audiovisual!