Escuchemos dos sonidos, ambos con la misma especificación de amplitud, es decir, al mismo nivel.

Audio 7.3: Ejemplo 1

Audio 7.3: Ejemplo 1

Audio 7.4: Ejemplo 2

Audio 7.4: Ejemplo 2

Los sonidos de los dos ejemplos anteriores tienen la misma amplitud. No obstante, escuchamos uno más fuerte que otro.

Exploremos otra situación más específica: al ecualizar un sonido, es decir, al modificar la amplitud de sus distintas frecuencias, un aumento de 6dB entre los 2kHz y los 7kHz suena muy drástico, mientras que el mismo aumento entre 10kHz y 20kHz no es tan agresivo (Figuras 7.8 y 7.9).

Figura 7.8: Curva de ecualización A

Figura 7.9: Curva de ecualización B

Audio 7.5: Audio original

Audio 7.5: Audio original

Audio 7.6: Audio con curva de ecualización A

Audio 7.6: Audio con curva de ecualización A

Audio 7.7: Audio con curva de ecualización B

Audio 7.7: Audio con curva de ecualización B

Los seres humanos percibimos distintas frecuencias con diferente efectividad. En otras palabras, somos muy sensibles a frecuencias específicas, mientras que escuchamos otras con mucha dificultad. En el primer audio ecualizado, aumentamos las frecuencias que percibimos con mayor facilidad. En el segundo, aumentamos las frecuencias que percibimos con menor eficiencia. Como resultado, en el primer ejemplo notamos un cambio de volumen considerable en las frecuencias afectadas, mientras que en el segundo caso percibimos un cambio menor.

Volumen vs. amplitud

El volumen es una percepción subjetiva, una interpretación que el cerebro realiza para determinar qué tan fuerte es un sonido. Por otro lado, la amplitud es una magnitud que expresa un comportamiento físico, específicamente la presión acústica que una onda está ejerciendo sobre una superficie.

La amplitud de una onda tiene una influencia directa en el volumen percibido, pero no es el único factor que debe ser tomado en cuenta. En otras palabras, la amplitud influye en el volumen, pero no es lo mismo.

No existe una unidad exacta para expresar la noción subjetiva de “volumen”. El método utilizado para estimar escalas de volumen entre varios individuos consiste en tareas comparativas. El sujeto debe indicar cuando percibe dos sonidos al mismo volumen.

Uno de los factores más influyentes en la percepción de volumen de un sonido es su frecuencia. El oído no responde de la misma manera a todas las frecuencias, de hecho, es más sensible a aquellas que van de los 2kHz a los 7kHz y pierde sensibilidad en ambos extremos del espectro de frecuencias.

Este principio fue descubierto en 1933 por Harvey Fletcher y Wilden Munson, para luego ser refinado por Robinson y Dadson en 1956. El experimento consistía en un individuo que escuchaba una onda sinusoidal de 1kHz como referencia, y luego se cambiaba la frecuencia de esa onda. Al modificar la frecuencia de la onda, era necesario ajustar su amplitud hasta que el individuo indicara que la percibía al mismo volumen que la onda original de 1kHz. El proceso se repitió con una cantidad suficiente de individuos para lograr establecer tendencias.

Además, se planteó una unidad llamada phon para medir, hasta cierto punto, la noción subjetiva de volumen. Un phon equivale a 1dB SPL causados por una onda de 1kHz, 60 fonos equivalen a 60dB SPL, y así sucesivamente. El resultado de este experimento es ilustrado en este gráfico (Figura 7.10).

Figura 7.10: Curva isofónica para 40 phons

Todos los puntos en la curva mostrada en la figura fueron percibidos al mismo volumen por el individuo, por lo que recibe el nombre de curva isofónica (Figura 7.12). Sin embargo, su amplitud cambia drásticamente. Esto se debe a que la sensibilidad del oído humano varía según la frecuencia. Así, una onda de 20Hz debe tener una amplitud de 90dB SPL para ser percibida al mismo volumen que una onda de 1kHz a 40dB. A pesar de sus diferentes amplitudes, las frecuencias son percibidas al mismo volumen, al cual se le asigna la magnitud de 40 phons.

Veamos un segundo ejemplo. Este gráfico muestra una curva isofónica para un nivel percibido de 90 phons (Figura 7.11).

Figura 7.11: Curva isofónica para 90 phons

Una onda de 1kHz a 90 dB SPL es percibida al mismo volumen que una onda de 20Hz a 120dB SPL. A este nivel de volumen se le otorga el nivel de 90 phons.

Las distintas curvas isofónicas suelen agruparse en un solo gráfico (Figura 7.12).

Figura 7.12: Curvas isofónicas

Por debajo de los 300Hz, la curva empieza a tener un crecimiento considerable. Esto indica que nuestro oído es menos sensible a estas frecuencias, por lo que la amplitud debe ser mucho mayor para percibir el mismo volumen.

Lo mismo sucede a partir de los 7kHz, pues nuestra sensibilidad decae fuertemente a partir de esta frecuencia. Sin embargo, alrededor de los 14kHz, la curva tiene una breve interrupción en su tendencia. Esto indica que percibimos con mayor facilidad las frecuencias en este pequeño rango.

Además, en el rango que va de los 2kHz a los 7kHz, las curvas decrecen considerablemente. Esto quiere decir que necesitamos una menor cantidad de amplitud para percibir el mismo volumen. La razón es que este es el rango de mayor sensibilidad de nuestros oídos. Recordemos que la presión acústica sigue siendo la misma para todas las frecuencias y, por lo tanto, nuestros oídos pueden estar siendo perjudicados por ciertas ondas, aunque no las percibamos a un volumen alto. Por esta razón debemos tener especial cuidado con las frecuencias bajas.

Como productores e ingenieros, debemos tener presente el concepto de las curvas isofónicas en todo momento, pues este fenómeno nos da una idea de cómo balancear los instrumentos de una mezcla. Los sonidos de un bajo eléctrico, por ejemplo, probablemente necesitarán de una mayor amplitud que los de una flauta traversa o un violín, ya que estos dos instrumentos emiten frecuencias dentro de un rango que el oído capta con mayor facilidad.