Capítulo 14: Medición y Ajuste de Sistemas (FFT y Función de Transferencia)

El oído humano es una herramienta artística maravillosa, pero un instrumento de medición terrible. Se fatiga, se adapta y es subjetivo. Para ajustar un sistema profesionalmente, necesitamos una referencia objetiva. Aquí entra el análisis FFT: la herramienta que nos permite “ver” el sonido.

13.1 ¿Qué estamos midiendo?

A diferencia de un RTA (Real Time Analyzer) tradicional que solo muestra “cuánto” sonido hay (barritas de colores saltando), el análisis moderno utiliza la Función de Transferencia de doble canal.

La Lógica del Doble Canal

El software compara dos señales en tiempo real:

  1. Señal de Referencia (X): El audio puro que sale de la consola (antes de salir a los altavoces).

  2. Señal de Medición (Y): Lo que capta el micrófono en la sala (después de pasar por el altavoz y el aire).

Al comparar qué salió vs. qué llegó, el software nos dice exactamente cómo el sistema (altavoz + sala) modificó el sonido.

La Fórmula de la Verdad:

\[H(\omega) = \frac{Y(\omega)}{X(\omega)}\]

Donde H(ω) es la Función de Transferencia. Esto nos da dos datos vitales:

  • Magnitud: ¿Subió o bajó el volumen en esta frecuencia? (Respuesta en Frecuencia).

  • Fase: ¿Se retrasó la señal? (Tiempo y Alineación).

13.2 Herramientas: Open Sound Meter (OSM)

Aunque existen estándares industriales costosos como Smaart, en este curso utilizamos Open Sound Meter, una herramienta de código abierto, gratuita y extremadamente potente que democratiza el ajuste de sistemas.

Gráficas Principales

Cuando abres OSM, verás tres ventanas críticas que debes aprender a interpretar:

  1. Magnitud (Magnitude): La línea que sube y baja.
  • Lectura: Si la línea está en +3dB a 100Hz, tienes un exceso de graves. Si cae en agudos, te falta brillo.
  1. Fase (Phase): La línea que “sierra” o envuelve (wraps).
  • Lectura: Nos indica el tiempo de llegada de cada frecuencia. Es vital para alinear Subs con Tops.
  1. Coherencia (Coherence): El “detector de mentiras”.
  • Lectura: Una línea que va de 0 a 1. Nos dice qué tan fiable es el dato que estamos viendo.

** Regla de la Coherencia**

Si la coherencia cae por debajo de 0.6 (60%) en una frecuencia, IGNORA los datos de Magnitud y Fase en esa zona. Significa que lo que mide el micrófono es más ruido/reflexión que sonido directo.

13.3 Configuración del Hardware

Para medir, necesitas una interfaz de audio de 2 entradas:

  • Input 1 (Mic): Conecta aquí tu micrófono de medición (ej. RTA-M, ECM8000).

  • Input 2 (Ref): Haz un “bucle físico” (Loopback). Conecta un cable corto desde una salida de la interfaz directamente a la entrada 2.

  • ¿Por qué? Esto le dice al software: “Esta es la señal original perfecta con retardo cero”.

13.4 El Procedimiento de Ajuste (Paso a Paso)

Sigue este ritual en cada soundcheck:

Paso 1: Generar Señal

Enciende el Generador de Ruido Rosa (Pink Noise).

  • Nivel: Suficiente para superar el ruido ambiente (aire acondicionado, gente hablando), generalmente unos 10-15 dB por encima del ruido de fondo.

Paso 2: Encontrar el Retardo (Delay Finder)

El sonido tarda tiempo en viajar desde el altavoz al micrófono (aprox 2.9 ms por metro). Si no compensas este tiempo, la gráfica de Fase será ilegible.

  1. Presiona el botón “Delay Finder” o “Find” en OSM.

  2. El software calculará el pico del impulso.

  3. Presiona “Insert” o “Apply”.

  • Resultado: La gráfica de Fase se “aplanará”. Ahora estás viendo el sistema sincronizado.

Paso 3: Captura de Huella (Trace)

Una vez estabilizada la medición:

  1. Presiona “Capture” o “Store”.

  2. Ponle nombre (ej. “Main PA Solo”).

  3. Mutea el sistema.

Paso 4: Medición del Subwoofer

  1. Enciende solo los Subwoofers.

  2. Repite el Delay Finder (el sub suele ser más lento electrónicamente).

  3. Captura la huella (ej. “Sub Solo”).

13.5 Alineación de Fase (El Santo Grial)

Aquí es donde ocurre la magia. Queremos que el PA y el Sub se sumen perfectamente en el punto de cruce (Crossover).

  1. Abre tus dos capturas (“Main PA” y “Sub”) en la vista de Fase.

  2. Busca la frecuencia donde se cruzan (ej. 90 Hz).

  3. Observa las líneas de fase:

  • Si están superpuestas (paralelas): ¡Felicidades! Tienes suma perfecta.

  • Si están separadas: Tienes una cancelación potencial.

  1. Solución: Aplica Delay electrónico al componente que llegue “antes” (generalmente el Top) hasta que las líneas de fase se solapen en la pantalla.

** Tip de Campo:** Si ves que las fases están separadas 180 grados (una arriba y otra abajo), intenta primero el botón de Inversión de Polaridad (Ø) en el procesador. A veces es la solución más rápida antes de empezar a añadir milisegundos de delay.

13.6 Interpretación de Problemas Comunes

Síntoma Visual Causa Probable Solución
Coherencia baja en agudos Viento (aire libre) o reflexiones fuertes. Usa la media (Averaging) o acerca el micro.
Caída (Notch) profunda en Magnitud Filtro de peine (Comb Filter) por reflexiones de suelo. Mueve el micrófono o usa la técnica “Ground Plane”.
Fase con muchas líneas verticales Tiempo de retardo mal ajustado. Vuelve a usar el Delay Finder.

Ejercicio de Laboratorio

Descarga e instala Open Sound Meter en tu laptop hoy mismo.

Tarea:

  1. Si no tienes interfaz, usa el micrófono interno de la laptop y configura la referencia interna (loopback digital).
  2. Genera ruido rosa con tu teléfono o un altavoz externo.
  3. Practica usando el Delay Finder moviéndote por la habitación. Observa cómo cambia el tiempo de llegada (ms) a medida que te alejas de la fuente.