Construir, grabar, disfrutar

Los secretos acústicos de un estudio de grabación

Esa tarde en el estudio de grabación se sentía una adrenalina especial. Usualmente ese espacio funciona como salón de clases y prácticas de una carrera en la que los alumnos estudian para ser especialistas en el registro de audio e imagen —la Tecnicatura en Audiovisuales, de la Universidad del Trabajo del Uruguay (UTU)—, pero esa tarde algo distinto estaba por suceder.

Un grupo de 15 alumnos iba a grabar a una verdadera banda. Un trío de músicos integrado por un baterista, un bajista y un guitarrista se habían contactado con los profesores de la tecnicatura porque querían grabar su primer ‟demo” en un estudio profesional. Ya habían tocado en varios festivales pero solo habían grabado su música en el cuarto de ensayo que uno de los integrantes tiene en el fondo de su casa, adaptado artesanalmente como estudio. A diferencia de ese, el estudio de grabación de la UTU había sido diseñado y construido con características ideales para registrar música y palabras. Para los alumnos, por su parte, era la oportunidad de hacer un trabajo igual al que harán profesionalmente una vez que egresen.

Ubicado en Montevideo, el estudio de grabación de la UTU es uno de los 22 edificios que conforman el Parque Tecnológico del LATU¹, un predio de 17 hectáreas con instalaciones diseñadas especialmente para centros de estudio, incubadora de empresas, una muestra interactiva de ciencias y locales para reuniones y eventos, así como para oficinas y sedes de empresas de tecnología e innovación.

Al llegar al estudio, los músicos observaron que ese edificio tenía algo singular. A diferencia de las construcciones de material liviano y de tipo industrial que lo rodean, el local es de hormigón. Luego supieron que la elección del material no fue antojadiza, porque el hormigón —junto con el yeso y la lana de vidrio utilizados— forman una combinación aislante ideal para evitar que en el interior se escuche el ruido de la calle, algo esencial en un estudio de grabación.

En su interior, en cambio, el hormigón y el yeso no son materiales bienvenidos y casi no se ven. Allí, recubriendo las paredes de seis metros de altura, predominan los paneles de madera y pesados cortinados de piso a techo; también hay sillas tapizadas y pizarrones que usan los alumnos cuando el estudio funciona como salón de clases. Esos elementos tampoco son fortuitos. Todo, desde la forma y tamaño del espacio hasta los materiales con los que fue construido y equipado, fue elegido para obtener determinadas características acústicas.

Álvaro Espagnolo y Andrés Costa, profesores y coordinadores de la carrera, les contaron que el estudio no fue creado a partir de un diseño arquitectónico común. Desde su génesis, el arquitecto Martín Goldaracena —quien estuvo a cargo del diseño y dirección de la obra— trabajó estrechamente con un experto en acústica arquitectónica, una especialización que estudia los fenómenos vinculados con la propagación del sonido en un recinto. El diseño requería contemplar dos aspectos fundamentales: el aislamiento de los ruidos indeseados del exterior (aislamiento acústico) y la creación de un espacio con cualidades sonoras adecuadas a su finalidad (acondicionamiento acústico).

De acuerdo con el ingeniero Gonzalo Fernández —el experto en acústica que trabajó en la proyección del local— el diseño de edificios en los que las características acústicas son determinantes, comienza con la definición de las proporciones geométricas, es decir, la relación entre las dimensiones del recinto (largo, ancho, altura); y continúa luego con la elección de los materiales más adecuados desde el punto de vista acústico. Esto significa que, según el tamaño de la sala y su finalidad, el arquitecto y el experto en acústica definirán qué materiales se utilizarán para construir el exterior y para revestir el interior del edificio.

Ese acondicionamiento acústico influirá en el comportamiento del sonido en el recinto y definirá ciertos parámetros como el coeficiente de absorción, el tiempo de reverberación, la reflexión y la resonancia, que se aplican a los materiales o a la sala en su conjunto y que requieren un cálculo teórico al momento de diseñar el estudio sobre papel.

Para definir los materiales, los expertos trabajan con valores definidos por laboratorios acústicos que, entre otras tareas, se dedican a hacer ensayos de diferentes materiales. Gracias a estos valores, Fernández conoce qué características acústicas tienen el hormigón, el yeso, la madera, o la lana de vidrio, entre otros elementos, y sabe cómo combinarlos para obtener las condiciones de sonoridad y aislamiento deseadas.

Ajenos a la cantidad de mediciones que requirió construir esa sala, los tres músicos llegaron con sus instrumentos y, mientras los alumnos movían las sillas y hacían espacio para que se ubicaran, observaron con curiosidad la presencia y disposición de los elementos. Los profesores les explicaron que el sonido (energía acústica) se desplaza en forma de ondas dentro del estudio de grabación, y éstas interactúan con el espacio y las superficies (de paredes, techo, piso y de otros elementos que se encuentren allí). Las ondas sonoras chocan con esas superficies, que reflejan parte del sonido y absorben otra parte de las ondas. Según el tipo de material, el recubrimiento de esas superficies y la frecuencia, el sonido será más o menos absorbido, y eso afectará cómo lo registra el oído humano.

A la relación entre la energía acústica que es absorbida y la energía que incide sobre un material se le conoce como coeficiente de absorción, y ese parámetro se tiene en cuenta a la hora de construir un estudio. Espagnolo les dio ejemplos: materiales porosos y blandos (como telas, lana de vidrio, alfombras, fieltros, paneles de madera, etc.) absorben más las ondas sonoras, mientras que superficies no porosas y duras (mármol, hormigón, azulejos, vidrio, cemento, etc.) reflejan gran parte de las ondas que chocan con ellas. El coeficiente de absorción es de gran importancia para el comportamiento acústico de un ambiente, porque es uno de los parámetros que, en interacción con otros, define cómo se escucharán los sonidos generados en el estudio. Sus valores están comprendidos entre
0 (correspondiente a un material totalmente reflectante) y 1 (caso de absorción total). Dado que cada material tiene un coeficiente de absorción diferente, los expertos los seleccionan para que, en su conjunto, determinen el tiempo de reverberación.

Debido a esta interacción entre la energía acústica y los materiales, cuando las ondas sonoras interactúan con el piso, paredes y techo, el oído recibirá, por un lado, un sonido directo de la fuente sonora (un instrumento, por ejemplo), y por otro, el reflejo (o reflexión) de ese sonido que rebota en cada superficie que tenga un coeficiente de absorción menor a uno. Las primeras reflexiones recibidas directamente se denominan reflexiones tempranas; a ellas les seguirán las reflexiones de las reflexiones, y así sucesivamente.

A esta permanencia del sonido después que el instrumento dejó de sonar se le llama reverberación. Es otro de los parámetros particularmente importantes en la caracterización acústica de un estudio, que debe ser tomado en cuenta por el arquitecto al momento de diseñar y construir la sala para que el ambiente tenga un tiempo de reverberación adecuado para la grabación de sonido.

El tiempo de reverberación se define como el tiempo necesario para que la intensidad de un sonido disminuya a la millonésima parte de su valor inicial o, lo que es lo mismo, que el nivel de intensidad acústica disminuya 60 dB (decibeles) por debajo del valor inicial del sonido.

Cuando se trata de salas destinadas a la palabra es conveniente un tiempo de reverberación corto que permitirá que el discurso se escuche más claramente (inteligible); pero en salas de conciertos, por ejemplo, son recomendables tiempos más largos, para dar profundidad a la experiencia sonora.

De hecho, a partir del análisis de unas 100 salas de concierto en diferentes lugares del mundo, el experto en acústica Leo Beranek (EE.UU., 1914) concluyó que según la finalidad que tendrá un espacio se puede establecer un tiempo de reverberación óptimo. En base a muchos cálculos, Beranek creó una gráfica con los diferentes valores según la utilidad del recinto en relación con su volumen.

Para un estudio de grabación de música de 720 m³, como el de la Tecnicatura, la gráfica de Beranek indica que el tiempo de reverberación óptimo es de 0,45 segundos.

Pero además de los estudios de Beranek, la arquitectura acústica ha actualizado fórmulas que permiten calcular el tiempo de reverberación que podrá tener una sala. Con estas fórmulas —que se utilizan durante la etapa de proyección del edificio y durante la obra— los expertos pueden ensayar y hacer modificaciones en los materiales que revestirán el espacio de modo de conseguir el tiempo de reverberación deseado.

Una de estas fórmulas fue creada a principios del siglo XX por el físico estadounidense Wallace C. Sabine (1868-1919) y relaciona el tiempo de reverberación con el volumen y la absorción en un local:

En esta fórmula, TR es el tiempo de reverberación (en s)
0,161 es un valor constante (en s/m)
V es el volumen de la sala (en m³).
A es la absorción total de la sala (que es el coeficiente de absorción medio de la sala por el área total de la misma en metros cuadrados). Esta absorción de la sala se calcula a través de la sumatoria de la superficie de cada material que compone la sala (por ejemplo, los metros cuadrados de madera que recubren las paredes) multiplicada por el coeficiente de absorción del material de que se trate (madera). El resultado de esta sumatoria se medirá en metros cuadrados, pues los coeficientes de absorción son adimensionales (no tienen unidad).

Con el avance de los conocimientos en la disciplina, otros expertos ajustaron los cálculos y surgieron fórmulas mejoradas. Entre ellas se cuentan la fórmula de Eyring, que es muy similar pero introduce variables que permiten mayor exactitud.

Luego de hacer estos cálculos teóricos, durante la etapa de ejecución de la obra, Fernández realizó mediciones en el lugar para ajustar lo proyectado y verificar las características acústicas previstas. Por ejemplo, con la sala a medio construir, el experto utilizó un sonómetro —un instrumento que se utiliza para medir intensidad de un sonido en función del tiempo— y realizó una curiosa experiencia. En medio de la sala hizo explotar un globo y con ayuda del sonómetro verificó que el tiempo de reverberación era el previsto. Si el valor obtenido no hubiera sido el deseado el experto habría podido solicitar modificaciones a la obra; por ejemplo, agregar diferentes materiales o reducir la superficie de alguno de ellos.

Según Costa, en la jerga de los ingenieros de sonido, una sala de grabación puede ser más “seca” o más “viva”. Por ejemplo, un sonido seco —apagado o sordo— es el que se genera en una cabina telefónica, porque las paredes suelen estar cubiertas de materiales absorbentes. En cambio, un sonido vivo es el que se produce en una catedral, donde es más envolvente y parece venir de todas direcciones.

Mientras charlaban con los profesores, el trío —que ya comprendía el para qué de las cortinas y las paredes cubiertas de paneles de madera, y como hasta las sillas tapizadas en tela tenían impacto en la calidad del sonido— había armado sus instrumentos, ajustaba detalles y se preparaba para tocar. Pero alumnos y docentes les explicaron una cosa más: ubicarse más cerca o más lejos de las paredes, por ser superficies reflectoras, también modificaría el sonido de su música. En efecto, en algunas salas —principalmente las más pequeñas— aparece otro elemento que incide en la calidad acústica: la resonancia. Esto surge como consecuencia de las reflexiones sucesivas que ocurren cuando hay paredes enfrentadas y paralelas pues el sonido rebota en una y otra pared, amplificando unos sonidos y anulando otros.

Fue entonces cuando los músicos se animaron a comentar que habían notado que las paredes no formaban el habitual rectángulo o cuadrado de una habitación. Precisamente, los docentes les explicaron que eso evitaba las resonancias, y que un estudio de grabación construido como tal nunca tiene forma de cubo o prisma.

Los músicos estaban impresionados. Habían ido hasta el estudio para grabar su música y en el camino habían descubierto un universo de diseño acústico con detalles que desconocían.

Pero había llegado el momento de grabar y luego de las explicaciones de los docentes, decidieron primero hacer algunas pruebas de sonido con la ayuda de los estudiantes. Tocaron en un rincón y luego en otro, escucharon cómo sonaban sus instrumentos, y definieron el lugar donde les gustó más. Esta ya no fue una medición formal, sino una basada en el gusto de los músicos sobre el sonido de su música. Así, eligieron el lugar de la sala, colocaron los micrófonos y estuvieron listos para tocar. Los estudiantes, por su parte, estaban preparados para registrar el sonido como si fueran profesionales.

– “Un, dos tres… va.”

La música pareció llenar la sala, el nivel de adrenalina fue bajando y la grabación fue un éxito. El resultado no fue solo fruto del talento de los músicos y la habilidad de los estudiantes, sino de un trabajo que empezó desde los cimientos del estudio.

Daniela Hirschfeld (Uruguay)

¿Cómo funciona un sonómetro?

Al encenderse, el instrumento va graficando valores de intensidad de sonido y tiempo. Es a partir de esa gráfica que se puede medir el tiempo que demora el sonido en bajar 60 dB a partir del valor inicial definido.

Un aspecto muy importante a considerar al hacer este tipo de mediciones es que el sonómetro debe estar calibrado, tanto en la escala de dB como en la escala de tiempo. Los Institutos Nacionales de Metrología son instituciones que cuentan con los patrones necesarios para poder calibrar este tipo de instrumentos.

¹ Laboratorio Tecnológico del Uruguay