Resumen: Sonido, Rigging y Sistemas de Audio

📋 Esquema del Curso

1. Naturaleza y propagación del sonido
2. Propiedades físicas de las ondas sonoras
3. Fase, interferencias y armónicos
4. Cualidades perceptivas del sonido
5. Rigging, cargas y estructuras truss
6. Accesorios y sistemas de elevación
7. Rigging en instalaciones interiores
8. Seguridad y materiales de elevación
9. Entrada y procesamiento de audio
10. Salidas, monitores y sistemas PA

📖 1. Naturaleza y propagación del sonido

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Sonido: Fenómeno físico producido cuando las vibraciones de un cuerpo se transmiten por un medio elástico hasta llegar al oído.
• Inercia: Resistencia de una partícula a cambiar su estado de movimiento; a mayor masa del medio, mayor inercia y menor capacidad de transmisión sonora.
• Elasticidad: Capacidad de las moléculas del medio transmisor de volver a su estado original tras vibrar; por norma general, una mayor elasticidad favorece la transmisión de vibraciones.
• Presión sonora: Variación de presión que produce una onda sonora respecto de la presión atmosférica normal del medio, entre zonas de compresión y de enrarecimiento.

★ Imprescindible

📌 El sonido es una onda mecánica que necesita un medio material y no se propaga en el vacío, mientras que las ondas electromagnéticas, como la luz, la radio, la televisión y la telefonía, pueden propagarse sin medio material.

• La propagación del sonido transporta energía, pero no materia, porque las moléculas oscilan alrededor de su posición de equilibrio.

• En el movimiento ondulatorio longitudinal, las moléculas avanzan y chocan con las siguientes durante la compresión, y luego retroceden hacia su posición original durante el enrarecimiento.

Complementos

• La acústica estudia el sonido como fenómeno físico —vibración mecánica—, fisiológico —sensación auditiva— y eléctrico —onda—.

💡 Truco mnemotécnico

Emisor que vibra → medio que propaga → receptor que percibe

📖 2. Propiedades físicas de las ondas sonoras

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Frecuencia: Número de oscilaciones de la perturbación sonora por segundo y se mide en hercios (Hz); a mayor frecuencia, más agudo se percibe el sonido.
• Período: Tiempo que tarda en completarse un ciclo de una onda sonora.
• Longitud de onda: Distancia que recorre una perturbación durante un ciclo y disminuye cuando aumenta la frecuencia.
• Amplitud: Máximo desplazamiento de las partículas del medio respecto de su posición de equilibrio; una amplitud mayor corresponde a un sonido más intenso o fuerte.

★ Imprescindible

• En condiciones normales de 20 °C y 50 % de humedad al nivel del mar, el sonido se propaga a 343 m/s en el aire, 1.500 m/s en el agua y 500 m/s en el acero.

📐 Fórmula - La velocidad de transmisión sonora se calcula mediante $v=\sqrt{\frac{K}{\rho}}$, donde $K$ es la rigidez o elasticidad del material y $\rho$ su densidad.

Complementos

• El margen habitual de captación auditiva humana se sitúa entre 20 Hz y 20.000 Hz, aunque puede variar aproximadamente entre 18 Hz y 22.000 Hz.

📐 Fórmula - El período y la frecuencia se relacionan mediante $T=\frac{1}{f}$; una frecuencia de 1.000 Hz corresponde a un período de 0,001 s.

📐 Fórmula - La longitud de onda se calcula mediante $\lambda=\frac{v}{f}$ o $\lambda=vT$.

💡 Truco mnemotécnico

Más frecuencia implica menor período y menor longitud de onda

📖 3. Fase, interferencias y armónicos

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Armónicos: Sobretonos que suenan junto con la frecuencia fundamental, tienen frecuencias superiores y amplitudes menores, y contribuyen a distinguir voces e instrumentos.
• Fase acústica: Relación, medida en grados, entre dos ondas sonoras que coinciden en un punto durante sus ciclos.

★ Imprescindible

📌 Dos ondas están en fase cuando coinciden en todos los puntos de sus ciclos, están fuera de fase cuando aparecen desplazadas y completamente fuera de fase cuando sus picos y valles están invertidos.

• Las ondas en fase se refuerzan y aumentan su amplitud, mientras que las ondas fuera de fase se debilitan y pueden anularse si están completamente invertidas y coinciden en amplitud, longitud y frecuencia.

📌 La interferencia constructiva ocurre cuando coinciden puntos equivalentes del ciclo, como dos picos o dos valles, y la destructiva cuando el valle de una onda coincide con el pico de otra.

Complementos

📌 Los armónicos guardan una relación de fracciones exactas con la frecuencia fundamental, mientras que los sobretonos inarmónicos no guardan esa relación exacta.

• Al salir de una discoteca y cerrarse la puerta, se oyen los sonidos graves y no los agudos porque las ondas agudas tienen menor longitud de onda y la difracción permite a una onda desviarse y extenderse al encontrar obstáculos.

💡 Truco mnemotécnico

Picos con picos refuerzan; picos con valles debilitan

📖 4. Cualidades perceptivas del sonido

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Duración: Tiempo durante el cual se produce la vibración sonora y se percibe el sonido.

★ Imprescindible

• El tono permite percibir un sonido como grave o agudo y depende de la frecuencia principal.

• El timbre permite distinguir sonidos y depende de los sobretonos que acompañan a la frecuencia principal.

• La intensidad permite distinguir sonidos débiles y fuertes, depende de la amplitud y se mide en decibelios (dB).

Complementos

• Los niveles de intensidad sonora indicados son:
  • 0 dB: umbral de audición
  • 20–30 dB: susurro o ambiente muy tranquilo
  • 50–60 dB: conversación normal
  • 70–80 dB: tráfico intenso o aspiradora
  • 90–100 dB: música muy alta o maquinaria
  • 120 dB: umbral aproximado del dolor

📖 5. Rigging, cargas y estructuras truss

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Rigging: Proceso de suspender pesos en altura sobre el nivel del suelo.
• Reserva de carga: Peso que puede añadirse a una estructura antes de que colapse, pero los imprevistos pueden reducir la reserva estimada.
• Truss: Estructura reticular metálica, normalmente de aluminio, formada por barras paralelas y nervios que resiste cargas de equipos de sonido, vídeo e iluminación.
• Diagonales del truss: Tubos que unen los cordones y forman la triangulación, aumentando la rigidez y transmitiendo y repartiendo los esfuerzos.

📝 Puntos esenciales

• Una viga de 90 m con capacidad de 750 kg cada 7,5 m tiene 12 tramos y una carga calculada de 9.000 kg si se consideran 12 puntos; contando un punto en cada extremo y cada 7,5 m entre ellos, hay 13 puntos y la carga es 9.750 kg.

• En un truss, los cordones son tubos principales longitudinales y los montantes son tubos principales perpendiculares a ellos; ambos soportan la mayor parte del esfuerzo de carga.

• Las barras principales de un truss suelen tener 50 o 35 mm de diámetro, separaciones habituales de 22 o 29 cm —con modelos especiales de hasta 40 cm— y espesores de 1,5 a 2 mm.

• Los tipos habituales de truss son:

  • planos o cerchas
  • triangulares o trilite
  • cuadrados o tomcat
  • circulares

📖 6. Accesorios y sistemas de elevación

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Eslinga: Elemento flexible de cable de acero, cadena o material textil que abraza o sujeta una carga.
• Grillete: Pieza metálica en forma de U o arco que une elementos de izado, conecta cargas a puntos de suspensión o transmite cargas entre puntos.
• Cáncamo: Elemento metálico con un ojo o anilla, normalmente roscado o fijado a una estructura, que crea un punto de anclaje o suspensión.
• Polipasto: Sistema de una o varias poleas que permite elevar de forma segura y controlada pesos de hasta 3 toneladas métricas.

📝 Puntos esenciales

• El cabrestante enrolla un cable, cadena o maroma en un rodillo movido por manivela o motor para desplazar una carga.

• El bumper se coloca sobre el line array para conectarlo a los puntos de carga y variar su inclinación, mientras que las barras de refuerzo aumentan la rigidez, distribuyen cargas y mantienen la geometría de la estructura elevada.

📖 7. Rigging en instalaciones interiores

★ Imprescindible

• En los teatros, las varas son barras cilíndricas paralelas que permiten colocar iluminación y escenografía a distintas alturas, y suelen combinarse con cerchas y sistemas eléctricos de subida y bajada.

• Los emparrillados de plató son barras de aluminio entrecruzadas en la parte superior, algunas móviles mediante carros y pértigas manejados desde abajo.

• Los pantógrafos suben y bajan equipos individualmente en los platós, lo que permite corregir focos o equipos sin bajar toda la parrilla.

Complementos

• Las barras electrificadas de teatro pueden alimentar focos dimerizados mediante conexiones schuko, permitir el control de focos por DMX y conectar equipos de sonido.

• Las torres elevadoras telescópicas pueden elevar aproximadamente entre 20 kg y 250–300 kg, según su tamaño, y permiten elevar el truss por tramos a distintas alturas.

• Otros sistemas de volado habituales son: torres elevadoras de carga frontal tipo Genie, torres elevadoras modulares en pirámide con motor, andamios modulares, líneas de motores, elevadores motorizados

💡 Truco mnemotécnico

Las varas teatrales organizan planos; los pantógrafos corrigen equipos individualmente

📖 8. Seguridad y materiales de elevación

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Sobrecarga instantánea: Ocurre cuando una carga se frena o se mueve bruscamente, elevando su peso efectivo por encima del valor estimado.
• Centro de gravedad: Punto o conjunto de puntos sobre los que recae el peso de un objeto suspendido; la sujeción debe situarse por encima de ese punto y el centro debe mantenerse estable durante la elevación.
• Coeficiente de seguridad: Indica el margen de utilización de un cable y se calcula dividiendo su carga de rotura entre su carga de trabajo: $C_{SEG}=\frac{Q_{ROT}}{Q_{TRAB}}$.

★ Imprescindible

📌 Para evitar sobrecargas en sistemas de volado, se reducen los esfuerzos mecánicos y se mantiene una reserva de carga amplia, considerando también factores externos como viento, nieve, lluvia y terremotos.

📌 Los cables cruzados son fáciles de manejar y resisten el aplastamiento, aunque resisten poco el desgaste; los cables Lang resisten la abrasión y el desgaste y son flexibles; los cables antigiratorios emplean capas de cordones enrolladas en sentidos distintos para evitar el giro.

• Los tipos de eslingado son:
  • vertical: la eslinga va prácticamente en línea recta entre elevación y carga
  • ahorcado: rodea la carga y se engancha sobre sí misma
  • en cesta: pasa bajo la carga y sus extremos se unen al punto de elevación

📌 La carga máxima de un sistema de elevación está limitada por su elemento más débil, y el cálculo de la carga de una eslinga debe considerar el número de ramales, la carga máxima de utilización de cada uno y su disposición.

Complementos

• Las NTP (Notas Técnicas de Prevención) documentan la composición, las características y las propiedades de equipos y materiales profesionales.

• Un clúster de altavoces de 400 kg que cae repentinamente 10 cm provoca una sobrecarga de 2.000 kg.

• Los nudos descritos y sus eficacias son:

  • empalme: une dos tramos de cuerda, 50 % de eficacia
  • gaza: ata objetos, 60 % de eficacia
  • ligada: sujeción rápida y fácil de liberar, 60 % de eficacia

• Para escoger un cable se consideran:

  • fórmula y composición
  • tipo de enrollamiento
  • resistencia de los alambres
  • tratamiento aplicado
  • diámetro de los alambres
  • diámetro del cable
  • longitud

• Las eslingas pueden ser de recubrimiento de fibra sintética —poliamida, poliéster o polipropileno—, de cable de acero o de cadena; las textiles protegen mejor la carga y las de acero o cadena se destinan a cargas que requieren materiales resistentes.

📖 9. Entrada y procesamiento de audio

🔑 Conceptos clave y definiciones

• Micrófono: Transductor electromecánico que convierte el sonido en señal eléctrica y proporciona una señal de entrada aproximada de −60 dBu.

★ Imprescindible

📌 Las entradas de línea balanceadas llegan a 4 dBu y usan tres conductores —señal positiva, señal negativa y masa o pantalla—, mientras que las no balanceadas llegan a −10 dBV y son más débiles y sensibles a interferencias y cables largos.

• Las guitarras y los bajos eléctricos suelen requerir una caja de inyección DI para adaptar su señal, mientras que los teclados pueden conectarse directamente a entradas de línea de la mesa.

• Los procesadores de señal actúan sobre:
  • amplitud y panorama: faders y panoramas
  • frecuencia: filtros y ecualizadores
  • margen dinámico: compresores, limitadores y puertas de ruido
  • carácter temporal: reverberación y delay

Complementos

• La entrada phono de un tocadiscos requiere preamplificación y proporciona una señal aproximada de −25 dBu.

• Los previos adaptan señales débiles de micrófono al nivel de línea; las cajas DI adaptan instrumentos eléctricos, balancean la señal y reducen su alta impedancia, y pueden ser activas con alimentación phantom de 48 V o pasivas con alimentación propia.

• Los equipos de distribución de señal incluyen:

  • splitters: reparten la señal a salidas eléctricamente aisladas
  • paneles de conexión: conectan equipos externos y señales de línea
  • selectores: dirigen entradas a buses, grupos o master
  • matrices: visualizan entradas y salidas

📖 10. Salidas, monitores y sistemas PA

★ Imprescindible

• Los transductores electroacústicos de salida convierten la señal eléctrica en sonido; los auriculares reproducen el sonido directamente al oído con señal amplificada de baja potencia.

• La señal recorre esta cadena:

  • fuentes
  • mesa de mezclas
  • procesado
  • amplificación
  • altavoces
  • público

📌 Los line array son bloques verticales colgados o soportados, con angulaciones predeterminadas, habituales en eventos grandes y diseñados para cubrir distintas distancias manteniendo el nivel de presión sonora; los point source emiten desde puntos concretos y son habituales en eventos pequeños o medianos.

Complementos

• La clasificación por frecuencia comprende:

  • subwoofer: 20–120 Hz
  • woofer: 40–500 Hz
  • midrange: 500 Hz–2/4 kHz
  • tweeter: 2/4 kHz–20 kHz
  • fullrange: prácticamente todo el espectro audible

• Las cuñas se colocan en el suelo delante de los músicos y se orientan hacia ellos; suelen ofrecer mezclas personalizadas y su tamaño más habitual es de 12 pulgadas, aunque también se usan de 8, 10 o 15 pulgadas.

📌 Los sidefills cubren una zona amplia desde los lados del escenario, los drumfills ofrecen al batería una mezcla ajustada y suelen ser mayores y más potentes que las cuñas, los overheads se suspenden sobre el escenario y los IEM envían mezclas individuales directamente a los oídos mediante radiofrecuencia y una petaca.

• Los sistemas PA descritos incluyen:
  • line array
  • point source
  • ground stack o PA apilado
  • PA de columna
  • PA distribuido
  • PA portátil o compacto

📌 Los delays se sitúan lejos del escenario para reforzar la señal en zonas alejadas mediante un pequeño retardo, mientras que los outfills cubren las zonas laterales a las que no llegan los arrays.

📊 Tablas de síntesis

Cualidades y propiedades del sonido