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Acustica Musical
"Diálogos"
página 5 (final)

por Jorge Tagliapietra

 

E: Ah. Representamos en cada instante la posición de la tapa, la presión producida par la "olita" de la onda sonora y la posición del tímpano…

J: Claro. Y vemos que los dibujos de las tres graficas son similares, son análogos.

Esto ya es el principio del concepto.

Es decir, para clarificar un poco más la idea: la "información" original estaba en la vibración de la tapa de la guitarra, cuya variación  en el tiempo se puede ver en la primera curva. Esta información fue transmitida al aire (que es el medio de transmisión). El aire recibe dicha información transformándola en variaciones de presión, cuya variación en el tiempo es análoga a las variaciones de la posición de la tapa.

E: Y el tímpano reproduce análogamente las variaciones de presión… Ya creo que lo veo…

J: Sí, pero para dar una definición dejame sacar el oído y poner en su lugar un micrófono…

E: ¿Quiere decir que ahora vamos a intercalar un aparato electrónico?

J: Bueno. Esa era la idea. Los aparatos electrónicos pueden ser analógicos o digitales. Los digitales, de los cuales no hablamos todavía, siempre tienen alguna etapa analógica… Pero esto lo digo por el simple hecho de confundir un poco… Para que no todo parezca tan fácil…

E: Sí. Es cierto. Hasta ahora todo parecía una b…z

J: Volvamos al micrófono. Un micrófono en principio es muy similar a un oído…

E: Sí, así como una cámara de fotos es similar a un ojo…

J: Valga la analogía, ya que en esas andamos… El micrófono (describamos UN tipo de micrófono, de los cuales hay muchas variantes, pero todos se basan en el mismo principio) consta de una membrana flexible…

E: ¿Al igual que el tímpano?

J: Sí. De un lado es "atacado" por las ondas sonoras, como el lado externo del tímpano y del otro lado hay presión atmosférica constante. Al igual que el oído, dicha membrana se pondrá en movimiento cuando detecte las variaciones de presión de una onda sonora….

E: Jorge ¿el micrófono tiene huesos?

J: Muy gracioso… No tiene huesos pero a la membrana se encuentra adosada una bobina que se "mueve" dentro del campo magnético de un imán. No nos vamos a meter con todo eso, pero vamos a concluir en que en dicha bobina se genera una tensión eléctrica análoga  a las variaciones de presión …

E: Quiere decir que podríamos dibujar un gráfico más en el dibujo anterior. Y sería la señal eléctrica que también es análoga a las tres ya dibujadas…

J: Efectivamente. Sería así:

J: Esta señal eléctrica, analógica puede ser luego procesada. Por ejemplo amplificada para lograr una señal igual pero más potente, como para excitar un altavoz…

E: ¿Un qué?

J: Un altavoz es un parlante. Lo que pasa que parlante está mal dicho (aunque todo el mundo lo dice…) El verdadero nombre en castellano es altavoz.

Esa señal con que alimentamos el parlante es analógica, porque imita a la señal original, copia de la información original… Está más clara la idea?

E: Entonces, ya casi no queda más remedio que decirlo de obvio que es. Por eso me atrevo a decirlo yo. Un sistema analógico es aquel en que las señales dentro del sistema son análogas a la señal original.

J: Sí. Habría que agregar que la señal original que nosotros procesamos, dado que representa al sonido la denominamos "señal de audio".

Una señal de audio analógica es una señal eléctrica que lleva información de sonido en forma análoga. Es decir algo que se puede transformar en sonido o que es la réplica eléctrica de una onda sonora.

E: Ahora decime algunos ejemplos de sistemas de sonido que sean analógicos.

J: Ahora vamos a  dar algunos ejemplos. Vamos a un ejemplo bien elemental. ¿Cómo funciona un fonógrafo como el que inventó Edison?

E: ¿Que inventó Edison? Ah, Sí. Era una bombilla de vidrio donde se hacía vacío y había un alambrecito que al pasar la corriente se ponía incandescente y daba mucha luz… y se lo llamó lamparita eléctrica….

J: Hoy estás decididamente gracioso.

E: Y además digo la verdad…

J: Sí, decís la verdad.. Edison inventó la lamparita pero también inventó el fonógrafo.

E: Sí. Pero no sé bien en qué se basaba… Alguna vez vi en algún lado un dibujo del famoso fonógrafo de Edison. Creo que podemos volverá a recurrir a la Enciclopedia. Seguramente vamos a encontrar algo. Ah, sí, acá está…

J: Repasémoslo. La cosa no era muy compleja. Por el contrario era algo bien simple. Como se ve en el dibujo que encontraste,  el fonógrafo consistía por un lado en un cilindro de cera que se lo hacía girar. Tenía una especie de bocina y dentro de la bocina una membrana que se ponía en vibración con las ondas sonoras que le llegaban de la bocina….

E: Digamos que como el tímpano o la membrana del actual micrófono.

J: Sí. Exactamente así. Como el micrófono el fonógrafo tampoco tiene huesos… Pero adosada a la membrana hay una aguja que va trazando un surco en el cilindro cuando se lo hace girar. Cuando no hay ondas sonoras la aguja está quieta, por lo tanto el surco es perfectamente recto.

Cuando una onda sonora hace vibrar la membrana, ésta se mueve hacia ambos lados…

E: Por el mismo motivo de las presiones y rarefacciones, al igual que en el oído y en el tímpano…

J: Igual. Estos movimientos hacen que el surco se "ondule", que ya no sea más recto. De manera que el surco también sigue analógicamente a la onda sonora ¿Me entendés?

E: Ah… Es como si el surco, fuera un dibujo de la onda sonora. Reproduce su evolución. En forma analógica.

J: Lo que describimos un un proceso rudimentario de grabación analógica. La información preexistente en la onda sonora es almacenada en el surco en forma analógica. Es fácil imaginarse cómo se puede "reconstruir" la onda sonora original.

E: Será cuestión de que la membrana vibre y transmita al aire sus vibraciones.

J: Si hacemos girar al cilindro con la aguja apoyada en el surco, las ondulaciones de este harán mover la membrana, que, como en el ejemplo que dimos al principio de la tapa de la guitarra, producirá compresiones y rarefacciones del aire, impulsando así una onda sonora.

E: Es decir que almacenamos en forma analógica la información sonora en el surco y luego la volvimos a reproducir, creando una onda sonora análoga. El ejemplo es muy elocuente…

Y decime, los discos que conocemos ¿también almacenan la información de esa forma?

J: Los primeros discos que eran esos antiguos y frágiles discos de pasta, almacenaban la información de esta manera. Exactamente de esta forma. Lo viejos fonógrafos de principio de siglo…

E: ¿De principios del siglo pasado, no?

J: Ah. Es cierto, ahora hay que aclarar. Tenemos que aclarar que nosotros también somos del siglo pasado.

E: Eso nos da una sensación de viejos, difícil de superar.

J: Sí. Habrá que asumirlo. Volviendo al fonógrafo, esos viejos fonógrafos con una gran bocina funcionaban así:

Una cuerda hacía girar el disco y la púa en el surco se movía lateralmente con las ondulaciones de éste, el movimiento se transmitía a una membrana que vibraba e impulsaba una onda sonora a través de la bocina.

E: Y la bocina servía para amplificar el sonido…

J: No, no, no. Nada más equivocado que eso… La bocina no amplifica absolutamente nada… Hay que tener cuidado con la utilización del término amplificación…

E: Ah. Ahora no sólo no entiendo sino que estoy algo ofendido… Íbamos tan bien hasta ahora…

J: Bueno. No te lo tomes  a la tremenda. Trataré de ser claro en un tema que no es tan fácil de explicar.

E: Está bien. Haré el intento de entender, si es que está a mi alcance.

J: Toda la energía sonora producida por un fonógrafo proviene de la energía de rozamiento entre la púa y el disco, que es una parte de la energía almacenada en la cuerda que hace girar al disco. La bocina no puede "agregar energía" es decir no puede "amplificar". Lo que hace la bocina es hacer lo mayor posible la transformación de la energía de rozamiento en ondas sonoras. Dicho en otros términos que no trataré de explicar, la bocina es un adaptador de impedancias acústicas.

E: Ah... Ahora está claro.

J: ¿¿¿???

E: Está claro que este concepto excede el alcance de esta charla…

J: No es para decepcionarse tanto. Esperá que sigamos hablando un poquito más y después tal vez podamos volver sobre el punto y algo más vamos a sacar en limpio. ¿Te parece?

E: Me parece.

J: Hablábamos de los discos. La primera generación de discos, los de pasta de 78 rpm era así, tal como lo describimos.

Las generaciones subsiguientes, en que vinieron los discos de 33 y 45 rpm eran también así. La diferencia estaba en la velocidad de giro y el material de que estaban hechos y por ende el tamaño del surco, pero el principio de funcionamiento era igual.

El sistema de grabación era  analógico , es decir que la información sonora se guardaba analógicamente en el surco.

E: Claro. Pero para la época de los discos de 33 y 45 rpm no se usaban los fonógrafos. Yo cuando era chico tenía un Winco.

J: Todos teníamos un Winco. Estamos hablando de un sistema de reproducción de discos electrónico. Y analógico. En el cual hay amplificación.

E: ¿En el caso de un aparato electrónico hay entonces amplificación?

J: Sí. Veamos someramente cómo funciona: Hay un motor que hace girar al disco y sobre el disco se apoya el brazo que contiene algo que se denomina vulgarmente pastilla.

E: ¿Es en donde se ponía la púa?

J: Claro. La púa es similar a la aguja del fonógrafo primitivo. La púa entra en el surco y es "movida" lateralmente por las ondulaciones del surco. La púa está adosada a un material que se llama cristal piezoeléctrico que al ser presionado produce una señal eléctrica que sigue analógicamente a las ondulaciones del surco. (digamos que, al igual que los micrófonos, este es un tipo de pastilla, pero todos funcionan bajo el mismo principio).

E: Y por ende sigue analógicamente a la onda sonora inicial.

J: Buena acotación. Ahora bien, esa señal eléctrica resultante es muy, muy débil en potencia, por lo tanto así directamente no se la puede utilizar.

Es decir,  lo que se pretende hacer es escuchar la información sonora almacenada en el disco en forma analógica transformándola nuevamente en una onda sonora.

E: Qué complicado. Yo diría que lo que queremos es escuchar el disco….

J: Ya lo sé. Pero si lo hiciéramos tan sencillo terminaríamos muy rápido.

E: El chiste es malo…

J: También lo sé.  Sigamos con el Winco. La débil señal eléctrica proveniente de la pastilla debe ser amplificada. Por lo tanto esa señal es introducida en el amplificador que tiene el Winco que producirá a su salida una réplica de la señal (es decir analógicamente igual) pero de mayor potencia, la cual puede ser conectada a un altavoz que la transformará en una onda sonora nuevamente.

E: Y es así como se escucha… Pero me queda la duda. Con el fonógrafo no había que amplificar, sólo mejorar la transferencia del rozamiento de la púa en ondas sonoras. Ahora nos vemos necesitados de amplificar …

J: En el caso del fonógrafo, parte de la energía del rozamiento se convertía en onda sonora. En el caso del Winco esa energía de rozamiento se usa para producir una débil señal eléctrica. La energía de la onda sonora resultante provino del amplificador que la extrajo de la corriente eléctrica con la que funciona…

E: El fonógrafo usa sólo la energía de rozamiento pero un amplificador electrónico necesita "nutrirse" de otro tipo de energía para lograr la potencia deseada.

J: Algo así. El rozamiento entre la púa y el surco en el fonógrafo comparado con el Winco o más aún con una bandeja giradiscos "moderna" es como comparar las pisadas de un elefante con las de una libélula…

E: Qué poético…

J: Sí, pero es más o menos así. Si el fonógrafo no "pisara fuerte" no obtendría una potencia apreciable. Un amplificador electrónico no necesita obtener mucha energía de rozamiento, porque su función es amplificar. Sólo necesita lo mínimo para obtener una señal eléctrica análoga a la información del surco ¿qué te parece?

E: Me parece que con todo esto se han tocado unos cuántos puntos. Eso sí. Nos referimos a cosas que son ya bastante antiguas y obsoletas. El fonógrafo, el Winco que pasó a la historia, y hasta los discos de 33 y 45 ya son antiguos y obsoletos.

J: Es cierto. Pero tenemos que construir desde abajo. No se pueden dar los detalles de todo, pero a veces el principio de funcionamiento básico es más sencillo de entender que si empezáramos a describir lo más complicado como por ejemplo los sistemas digitales…

E: Es como si a un alumno de guitarra le quisiéramos enseñar la "Chacona" antes que "Lágrima".

Bueno. Me convenciste… Lo primero es lo primero….

J: Hasta ahora vimos en general qué son los sistemas analógicos. Ya tenés una idea de cómo es una onda sonora, cómo se almacena en un disco, cómo se reproduce, qué hace un amplificador y cómo un altavoz rehace una onda sonora.

E: Te hago una pregunta. O mejor dicho varias. Un grabador a cinta es también analógico.

J: Por ejemplo un grabador a casette o a cinta abierta tradicional. Sí. La información se guarda como variaciones del grado de magnetización de la cinta.

E: ¿La transmisión a través de la radio es analógica?

J: Sí. También es analógica.

E: ¿Una guitarra eléctrica genera señales analógicas?

J: Una guitarra eléctrica común sí. Tiene uno o, en general varios micrófonos que transforman la vibración de las cuerdas en señales analógicas.

E: Y los amplificadores para dichas guitarras también son analógicos entonces…

J: Sí.

E: ¿Y los distorsionadores, pedales y otros chiches que se intercalan entre  la guitarra y el amplificador para modificar el sonido?

J: Bueno. Digamos que hay analógicos pero los más modernos son digitales.

E: ¿Entonces se puede mezclar el mundo analógico con el digital?

J: Por supuesto. Nuestros sentidos son analógicos. Todo debe empezar en analógico y terminar en analógico. Lo digital es siempre un paso intermedio. Ya lo veremos mejor cuando  veamos todo lo digital.

El procesamiento de la información sonora se puede hacer por medios analógicos o digitales.  Pero la onda sonora inicial era analógica y el sonido resultante que recibe el oído humano destinatario también es analógico. No podría ser de otra manera. El procesamiento digital tiene lugar porque es más barato y tiene muchas más posibilidades, pero siempre debe haber una etapa de conversión de señales analógicas a señales digitales y viceversa.

E: Quiere decir que tendremos que estudiar cómo son las señales digitales y cómo se corresponden con las analógicas.

J: Sí. Eso lo veremos casi al principio, cuando empecemos a hablar de lo que es el mundo digital y en qué principios se basa. Pero eso debería quedar para otro día…

Bueno, pero hoy ya hablé bastante y creo que me merezco un premio. Ya que está la guitarra ahí ¿por qué no te tocás algo?

E: Cómo no… Consentiré en provocar leves y sutiles variaciones de la presión atmosférica mediante la tapa de mi guitarra, la que, a partir de la vibración de las cuerdas, provocará ondas sonoras que llegarán hasta tus oídos y producirán vibraciones análogas, las que transmitidas a través de los  huecesillos martillo, yunque y estribo excitarán la ventana oval de tu oído provocando en el órgano de Corti  impulsos a través del nervio auditivo que, recogidos por tu cerebro espero que sean de tu placer…

J: Ahora callate y tocá…

E: ¿Y qué querés que toque?

J: Y ya que hablamos tanto ¿que te parece si te largás con la Chacona de Bach?

-FINAL DE LA NOTA-

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