Articulo de referencia

Medición de fluctuación y aleteo

La medición de fluctuación de velocidad ( wow and flutter ) se realiza en grabadoras de cinta de audio, reproductores de casete y otros dispositivos analógicos de grabación y re...

La medición de fluctuación de velocidad ( wow and flutter ) se realiza en grabadoras de cinta de audio, reproductores de casete y otros dispositivos analógicos de grabación y reproducción con componentes rotatorios (por ejemplo, proyectores de cine, tocadiscos (grabación de vinilo), etc.). Esta medición cuantifica la cantidad de oscilación de frecuencia (causada por fluctuaciones de velocidad) presente en términos subjetivamente válidos. Los tocadiscos tienden a sufrir principalmente fluctuaciones de velocidad lentas . En los sistemas digitales, que están sincronizados con osciladores de cristal , las variaciones en la sincronización del reloj se denominan fluctuación de velocidad (witter) o variación de frecuencia (jitter) , según la velocidad.

Si bien los términos wow y flutter solían usarse por separado (para oscilaciones a una frecuencia inferior y superior a 4 Hz respectivamente), [ 1 ] ahora tienden a combinarse debido a que existen estándares universales de medición que los tienen en cuenta simultáneamente. Los oyentes encuentran el flutter más objetable cuando la frecuencia real de la oscilación es de 4 Hz, y menos audible por encima y por debajo de esta frecuencia. Este hecho constituye la base de la curva de ponderación que se muestra aquí. La curva de ponderación es engañosa, ya que presupone la inaudibilidad de los flutters por encima de 200 Hz, cuando en realidad los flutters más rápidos son bastante perjudiciales para el sonido. Un flutter de 200 Hz a un nivel de -50 dB creará una distorsión de intermodulación del 0,3 %, lo que se consideraría inaceptable en un preamplificador o amplificador.    

Técnicas de medición

Los instrumentos de medición utilizan un discriminador de frecuencia para convertir las variaciones de tono de una señal grabada en una forma de onda de fluctuación. Esta señal se procesa mediante un filtro de ponderación y, posteriormente, se rectifica de onda completa para generar una señal de variación lenta que alimenta un medidor o dispositivo de grabación. El valor de fluctuación debe interpretarse como la lectura máxima del medidor.

Las siguientes normas especifican el filtro de ponderación que se muestra arriba, junto con un rectificador de onda completa de pico cuasi lento especial diseñado para registrar cualquier variación breve de velocidad. Al igual que ocurre con muchas normas de audio, estas son derivaciones idénticas de una especificación común.

  • IEC 386
  • DIN45507
  • BS4847
  • CCIR 409-3
  • AES6-2008

La medición se suele realizar con un tono de 3,15  kHz (o a veces de 3  kHz), una frecuencia elegida por ser lo suficientemente alta para ofrecer una buena resolución, pero lo suficientemente baja para no verse afectada por pérdidas de señal y de alta frecuencia. Idealmente, la fluctuación de fase debería medirse con un tono pregrabado libre de fluctuación. La fluctuación de fase durante la grabación y reproducción será entonces aproximadamente el doble que la pregrabada, ya que las variaciones en el peor de los casos se suman durante la grabación y la reproducción. Cuando se reproduce una grabación en la misma máquina en la que se realizó, a menudo se observa un cambio muy lento de fluctuación de baja a alta, ya que cualquier fluctuación cíclica causada por la rotación del cabrestante puede pasar de sumarse a cancelarse a medida que la cinta se desincroniza ligeramente. Una buena técnica consiste en detener la cinta de vez en cuando y volver a iniciarla. Esto a menudo dará lugar a lecturas diferentes, ya que la correlación entre la fluctuación de fase de grabación y reproducción cambia. En máquinas precisas y bien mantenidas, puede resultar difícil conseguir una cinta de referencia con tolerancias más altas. Por lo tanto, una prueba de grabación y reproducción utilizando la técnica de parada y arranque puede ser, a efectos prácticos, la mejor opción.

Efectos de sonido

La fluctuación de velocidad (wow) y el trémolo (flutter) son particularmente audibles en música con oboe, cuerdas, guitarra, flauta, metales o piano solista. Mientras que la fluctuación de velocidad se percibe claramente como una variación de tono, el trémolo puede alterar el sonido de la música de manera diferente, haciéndolo sonar "quebrado" o "feo". Un  tono grabado de 1 kHz con una pequeña cantidad de trémolo (alrededor del 0,1 %) puede sonar bien en una sala de escucha "muerta", pero en una sala reverberante, las fluctuaciones constantes a menudo se escucharán claramente. Estas son el resultado de que el tono actual "golpea" con su eco, que, al originarse un poco antes, tiene un tono ligeramente diferente. Lo que se escucha es una variación de amplitud bastante pronunciada, a la que el oído es muy sensible. Esto probablemente explica por qué las notas de piano suenan "quebradas". Debido a que comienzan fuertes y luego disminuyen gradualmente, las notas de piano dejan un eco que puede ser tan fuerte como la nota que se desvanece con la que choca, lo que resulta en un nivel que varía desde la cancelación completa hasta el doble de amplitud a una velocidad de unos pocos Hz: en lugar de una nota que se desvanece suavemente, escuchamos una nota fuertemente modulada. Las notas del oboe pueden verse particularmente afectadas debido a su estructura armónica. Otra forma en que se manifiesta la fluctuación de frecuencia es como una reducción de las colas de reverberación. Esto puede deberse a la persistencia de la memoria con respecto a la ubicación espacial basada en reflexiones tempranas y la comparación de efectos Doppler a lo largo del tiempo. El sistema auditivo puede distraerse con cambios de tono en la reverberación de una señal que debería tener un tono fijo y constante.

El término "eco fluctuante" se utiliza en relación con una forma particular de reverberación cuya amplitud fluctúa. No guarda relación directa con el aleteo descrito aquí, aunque el mecanismo de modulación por cancelación podría tener algo en común con el descrito anteriormente.

Rendimiento del equipo

  • Las grabadoras de cinta profesionales pueden alcanzar un nivel de fluctuación ponderada de alrededor del 0,02%, lo que se considera inaudible.
  • Los reproductores de casetes de gama alta tienen dificultades para gestionar un nivel de ruido ponderado de alrededor del 0,08%, que aún resulta audible en determinadas condiciones.
  • Los reproductores de música digital, como los de CD, DAT o MP3, utilizan relojes electrónicos para controlar la velocidad de reproducción. Los circuitos que controlan estas frecuencias permiten una pequeña fluctuación (generalmente denominada jitter ), pero su nivel es muy inferior al que el oído humano puede percibir.
  • La pista de audio lineal en las grabadoras de vídeo VCR tiene una fluctuación de velocidad (wow and flutter) mucho mayor que la pista de alta fidelidad VHS-HiFi, que está contenida dentro de la señal de vídeo.

Velocidad absoluta

Un error absoluto de velocidad provoca un cambio de tono, y es útil saber que un semitono en música representa un cambio de frecuencia del 6%. Esto se debe a que la música occidental utiliza la escala de temperamento igual, basada en una proporción geométrica constante entre doce notas, y la raíz duodécima de 2 es 1,05946. Cualquiera con buen oído musical puede detectar un cambio de tono de alrededor del 1%, aunque un error de hasta el 3% probablemente pase desapercibido, excepto para aquellos pocos con oído absoluto . La mayoría de las películas que se emiten en la televisión europea se aceleran un 4,166% porque se grabaron a 24 fotogramas por segundo, pero se escanean a 25 fotogramas por segundo para ajustarse al estándar PAL de 25 fotogramas/s . Esto provoca un aumento notable del tono en las voces, lo que a menudo genera comentarios de sorpresa por parte de los propios actores cuando escuchan su interpretación en vídeo. También puede dificultar los intentos de tocar junto con la música de la película, que está más cerca de un semitono más aguda que su tono previsto. Recientemente, se ha aplicado la corrección digital de tono a algunas películas, la cual corrige el tono sin alterar la sincronización labial mediante la adición de ciclos de sonido adicionales. Esto debe considerarse una forma de distorsión, ya que no hay manera de cambiar el tono de un sonido sin ralentizarlo, lo cual no modifica la forma de onda en sí.

Rasgueo

La fluctuación de alta frecuencia, superior a 100  Hz, puede producirse a veces por la vibración de la cinta al pasar por el cabezal (u otro elemento fijo en su recorrido), como resultado de la rápida interacción entre el estiramiento de la cinta y el deslizamiento intermitente en el cabezal. Esto se denomina «fluctuación por raspado». Añade una aspereza al sonido que no es típica de la fluctuación de velocidad, y en las grabadoras profesionales a veces se emplean dispositivos de amortiguación o rodillos pesados ​​para reducirla o prevenirla. La medición de la fluctuación por raspado requiere técnicas especiales, a menudo utilizando un  tono de 10 kHz.

Véase también

Referencias

  1. Grabación personal . Hal Leonard Publishing Corporation. 1987. ISBN 978-0-672-22517-8.