Tutorial de Procesado en Frecuencia: Ecualizadores

Introducción teórica

Este breve apartado de introducción trata de dar un repaso muy rápido a los conceptos básicos sobre nuestra forma de percibir el sonido [38] y dar una definición del término "ecualizador" [15-19]. En el resto de apartados se profundiza en cada tipo de ecualizador y se explican sus características.

Nuestra percepción del sonido

El sonido es una vibración del medio que, gracias a nuestro sistema auditivo, somos capaces de percibir. El medio de transmisión más común es el aire, pero esto no quiere decir que el sonido no se propague por otros medios como el agua, el metal y cualquier otro medio capaz de permitir una vibración de sus partículas. El sonido, al ser una vibración, se puede tratar como una onda y tiene por tanto, todas las propiedades que las caracterizan: frecuencia, amplitud, longitud de onda, periodo, etc. Huelga decir que la frecuencia es el número de vibraciones u oscilaciones producidas en un segundo.

Nuestro rango de audición

Sin embargo, nuestros oídos no son capaces de percibir todas esas vibraciones. Por lo general, el rango de frecuencias que una persona es capaz de percibir oscila entre los 20Hz y los 20kHz, existiendo variaciones de un individuo a otro. Es en el caracol donde residen las células encargadas de la discriminación de frecuencias. La localización de estas células guarda relación con la longitud de onda a la que son sensibles. Es aquí donde entran en juego los ecualizadores.

Alinealidad del oído: curvas de Fletcher-Munson

Además de esta limitación, hay otros aspectos importantes en cuanto a nuestra forma de captar el sonido. La respuesta de nuestros oídos no es plana, es decir, no percibimos por igual todas las frecuencias. Se puede decir que nuestro oído es mucho más sensible a las frecuencias cercanas a los 4kHz y se puede decir que a medida que nos alejamos de esas frecuencias, nuestro oído es menos sensible. Las curvas de Fletcher-Munson permiten observar este fenómeno:

Gráfica curvas Fletcher-Munson

Como se puede ver, hay más de una curva representada. La curva más baja representa el nivel mínimo de intensidad sonora que un oído medio necesita para poder percibir un sonido y que, como se ha comentado antes, varía para cada frecuencia. Ahora bien, el resto de curvas hacen referencia a niveles de sonoridad iguales captados por el oído. La unidad de medida utilizada para medir estos niveles es el fono.

También es importante remarcar que nuestro oído no es sensible a las variaciones de intensidad de forma lineal, sino de forma aproximadamente logarítmica y es por eso que las unidades utilizadas para valorar la percepción de los sonidos por un oyente son los decibelios (dB).

Ecualizadores

Definición de ecualizador

Un ecualizador es el dispositivo electrónico encargado de modificar la respuesta en frecuencia de un sistema, ya sea aumentando o disminuyendo diferentes bandas. Para ello modifica en amplitud las frecuencias de la señal de audio, consiguiendo un aumento o disminución de volúmen en la banda deseada.

Usos

El objetivo de los ecualizadores es adaptar la señal sonora a los gustos del usuario, ya sea para atenuar o eliminar frecuencias molestas, ruidos o interferencias que se mezclan con el sonido, como para simplemente, obtener una salida que resulte más agradable o más adecuada al recinto.

El término ecualización proviene del inglés "equalize", que significa igualar, de ahí que con este término nos refiramos a la modificación de las intensidades de las frecuencias de una señal de audio, para conseguir la igualdad en volumen de todas ellas. Se trata de uno de los procesos más importantes en el procesado de audio.

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Universidad Carloss III
Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones
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Bachir Kayali Lucena