Técnicas de Microfonía Estéreo

Una Guía Completa de Técnicas de Microfonía Estéreo

En el fascinante viaje de la captura de sonido, a menudo buscamos más que una simple reproducción fiel de la fuente. Aspiramos a la inmersión, a esa sensación de estar presente en el espacio donde la música o el sonido se originaron. Aquí es donde las técnicas de microfonía estéreo entran en juego, transformando una grabación unidimensional en una experiencia auditiva tridimensional.

Pero, ¿qué es exactamente una imagen estéreo y por qué la anhelamos? Los seres humanos poseemos dos oídos. Esta configuración binaural es la base de nuestra capacidad innata para localizar sonidos en el espacio. Nuestro cerebro analiza las minúsculas diferencias de tiempo y nivel con las que el sonido llega a cada oído, construyendo así un mapa mental de la fuente sonora. Las técnicas de microfonía estéreo replican este principio, buscando dotar a nuestras grabaciones de esa misma sensación de direccionalidad, amplitud y profundidad.

Desde los primeros días de la grabación de audio, cuando la tecnología avanzó del sonido monoaural al estéreo, la búsqueda de replicar la experiencia auditiva en vivo se convirtió en un objetivo primordial. Las técnicas que exploraremos a continuación son el resultado de décadas de experimentación y refinamiento, ofreciendo a los ingenieros de sonido una paleta de opciones para moldear la imagen sonora.

A continuación, desglosaremos las principales técnicas de microfonía estéreo, explicando sus principios, ventajas y aplicaciones prácticas.

Técnicas Basadas en la Diferencia de Tiempo (Time-of-Arrival Stereo)

Estas técnicas se apoyan principalmente en las diferencias de tiempo con las que el sonido llega a cada micrófono para crear la imagen estéreo. Son ideales para capturar la sensación de espacio y amplitud.

1. A/B o Par Espaciado (Spaced Pair)

La técnica A/B, también conocida como "Par Espaciado", es una de las configuraciones estéreo más directas y ampliamente utilizadas.

Técnica A/B o Par Espaciado.

• Configuración

Se emplean dos micrófonos idénticos, generalmente con patrón polar omnidireccional o cardioide, colocados a una cierta distancia entre sí, frente a la fuente de sonido.

• Principio

La imagen estéreo se crea principalmente por las diferencias de tiempo (y secundariamente de fase) con las que el sonido de la fuente llega a cada uno de los micrófonos. Un sonido proveniente del lado izquierdo llegará primero y con mayor intensidad al micrófono izquierdo, y viceversa para el lado derecho.

• La Regla 3:1

Para evitar problemas de fase y cancelaciones indeseadas, es crucial aplicar la "Regla 3:1". Esta regla establece que la distancia entre los dos micrófonos debe ser al menos tres veces la distancia desde cada micrófono a la fuente sonora más cercana. Por ejemplo, si un micrófono está a 1 metro de la fuente, los micrófonos deben estar separados al menos 3 metros entre sí. Esta norma ayuda a minimizar la superposición de ondas sonoras que podrían generar cancelaciones de fase y comprometer la claridad del sonido.

Técnica 3:1 para colocar los micrófonos.

• Panoramización

En la consola de mezclas (o en postproducción), las señales de los dos micrófonos se panorámizan completamente a izquierda y derecha para reflejar su posición espacial relativa.

• Control del Ancho Estéreo

1. Micrófonos más cerca de la fuente: Producen una imagen estéreo más estrecha y enfocada, con menos ambiente de sala.
2. Micrófonos más lejos de la fuente: Generan una imagen estéreo más amplia y expansiva, capturando más reverberación del espacio.

• Consideraciones

Es fundamental verificar cuidadosamente la fase al configurar micrófonos en estéreo para asegurarse de que la colocación proporciona una imagen estéreo realista y no introduce efectos de "phasing" (cancelaciones o huecos en la respuesta de frecuencia debido a diferencias de fase).

Técnicas Basadas en la Diferencia de Intensidad (Intensity-Dependent Stereo)

Estas técnicas se basan en las diferencias de nivel o amplitud con las que el sonido llega a cada micrófono, a menudo debido a la direccionalidad de los patrones polares y la proximidad física.

2. X/Y o Par Coincidente (Coincident Pair)

La técnica X/Y, también conocida como "Par Coincidente", es una solución excelente para lograr una imagen estéreo robusta con mínima preocupación por los problemas de fase.

X/Y o Par Coincidente

• Configuración

Dos micrófonos idénticos (generalmente cardioides, aunque otros patrones también son posibles) se colocan con sus cápsulas tan cerca como sea posible, prácticamente coincidiendo en un mismo punto espacial, y sus ejes apuntando hacia afuera en un ángulo específico (generalmente entre 90º y 120º). Las rejillas de los micrófonos deben estar muy próximas, casi tocándose, para asegurar la coincidencia.

• Principio

Al estar las cápsulas tan juntas, las diferencias de tiempo de llegada del sonido entre ellas son insignificantes, lo que elimina prácticamente los problemas de fase. La imagen estéreo se forma casi exclusivamente por las diferencias de intensidad (volumen) que cada micrófono capta debido a su ángulo y patrón polar.

• Control del Ancho Estéreo

1. Ángulo más amplio (ej. 120º): Produce una imagen estéreo más ancha.
2. Ángulo más estrecho (ej. 90º): Genera una imagen estéreo más compacta.
3. Ángulo demasiado grande: Puede crear un "agujero" en el centro de la mezcla estéreo, donde el sonido central parece difuminado o ausente.
4. Ángulo demasiado pequeño: Resultará en una señal que se acerca mucho a una grabación monoaural, con poca separación estéreo.

• Ventajas

1. Excelente imagen estéreo: A pesar de la proximidad, el X/Y puede ofrecer una imagen estéreo muy convincente, a menudo con mejor coherencia de fase que las técnicas de par espaciado.
2. Compatibilidad Mono: Al no tener diferencias de tiempo significativas, la mezcla en mono de una grabación X/Y suele ser muy limpia y sin cancelaciones.
3. Versatilidad de Patrones Polares: Aunque los cardioides son la elección más común, se pueden usar hipercardioides o bidireccionales para obtener diferentes texturas de ambientación.

• Micrófonos Estéreo Integrados

Existen micrófonos comerciales diseñados específicamente para esta técnica, que contienen dos cápsulas en una misma carcasa, a menudo con una cápsula giratoria para ajustar el ángulo X/Y.

Micrófono estéreo Neumann USM 69i de punto único para técnicas XY y MS

Técnicas Híbridas o Semicoincidentes (Time and Intensity Stereo)

Estas configuraciones combinan elementos de las diferencias de tiempo y de intensidad para crear la imagen estéreo, buscando un equilibrio entre la amplitud espacial y la precisión de la localización.

3. M-S (Mid-Side)

La técnica M-S es excepcionalmente potente por su flexibilidad y su excelente compatibilidad con mono.

Técnica M-S (Mid-Side)

• Configuración

Requiere dos micrófonos con patrones polares específicos:

1. Micrófono "Mid" (Central): Generalmente un micrófono cardioide (o cualquier direccional), apuntando directamente al centro de la fuente de sonido. Su señal representará el sonido directo.
2. Micrófono "Side" (Lateral): Siempre un micrófono con patrón bidireccional (figura en ocho), colocado en el mismo eje vertical que el micrófono Mid, con sus lóbulos apuntando 90º a la izquierda y a la derecha de la fuente. El lado positivo (+) de la cápsula (fase normal) se orienta hacia la derecha, y el lado negativo (-) (fase invertida) hacia la izquierda.

• Principio

El micrófono Mid capta la información central y el sonido directo. El micrófono Side capta las diferencias entre los lados izquierdo y derecho del campo sonoro, es decir, la información estéreo.

• Decodificación en Postproducción

La magia del M-S ocurre en el DAW (Digital Audio Workstation) o en la consola de mezclas, después de la grabación:

1. El canal del micrófono Mid se asigna a una pista y se panoramiza al centro.
2. El canal del micrófono Side se asigna a una pista y se panoramiza completamente a la izquierda.
3. Se crea una copia de la pista Side, se le invierte la polaridad y se panoramiza completamente a la derecha.
4. El sonido estéreo final se obtiene sumando: Canal Izquierdo = Mid + Side (original) y Canal Derecho = Mid + Side (copia con polaridad invertida).

• Control de la Imagen Estéreo en Postproducción

La gran ventaja del M-S es su control variable sobre la amplitud del campo sonoro estéreo.

1. Aumentar el volumen del canal "Mid": Centra la imagen estéreo, haciendo que el sonido sea más directo y compacto.
2. Aumentar los volúmenes de los canales "Side" (izquierdo y derecho por igual): Amplía la imagen estéreo, incorporando más ambiente y espacio.
3. Compatibilidad Mono: Al sumar Mid y Side original, el Side con polaridad invertida se cancela, dejando solo la señal Mid, lo que garantiza una compatibilidad monoaural perfecta, ideal para retransmisiones de TV o radio donde el sonido puede ser escuchado en mono.

4. Par Blumlein

Desarrollada en la década de 1930 por el pionero Alan Blumlein, esta técnica busca capturar un campo sonoro estéreo muy natural y detallado, incluyendo el ambiente del espacio.

Técnica Par Blumlein

• Configuración

Se utilizan dos micrófonos con patrón bidireccional (figura en ocho), colocados uno encima del otro (o tan cerca como sea posible para la coherencia de fase) con un ángulo de 90º entre sus ejes. Ambos micrófonos se orientan 45º fuera del eje central de la fuente sonora, en direcciones opuestas, de modo que sus lóbulos frontales apunten a los lados izquierdo y derecho de la fuente, y sus lóbulos traseros capten las reflexiones de la sala.

• Principio

Similar al X/Y en su coincidencia, el Blumlein depende de las diferencias de intensidad, pero la naturaleza bidireccional de los micrófonos permite capturar tanto el sonido directo como las reflexiones del espacio.

• Sonido

Ofrece una imagen estéreo muy precisa, con una excelente sensación de profundidad y la inclusión natural del ambiente de la sala.

• Micrófonos Recomendados

Históricamente se han utilizado micrófonos de cinta por su patrón de figura en ocho y su carácter sonoro único, aunque cualquier micrófono de calidad con patrón bidireccional puede ser adecuado.

5. ORTF (Office de Radiodiffusion Télévision Française)

Una técnica semi-coincidente muy popular por su buen equilibrio entre precisión de localización y sensación de espacio.

Técnica ORTF

• Configuración

Dos micrófonos cardioides se colocan con un ángulo de 110º entre sí y una separación horizontal de 17 cm entre sus cápsulas.

• Principio

El espaciado de 17 cm emula la distancia promedio entre los oídos humanos, introduciendo pequeñas diferencias de tiempo, mientras que el ángulo de 110º crea diferencias de intensidad. Esta combinación busca replicar el efecto de "sombra de la cabeza" (head shadow effect), donde el sonido que llega a un oído opuesto a la fuente pierde intensidad y altas frecuencias al rodear la cabeza.

• Sonido

Proporciona una excelente localización de los instrumentos dentro de la orquesta (o ensamble) y una muy buena sensación de espacio debido a la combinación de diferencias de tiempo/fase y nivel.

6. NOS (Nederlandse Omroep Stichting)

Otra técnica semi-coincidente desarrollada por la radio holandesa.

Técnica NOS

• Configuración

Dos micrófonos cardioides se colocan con un ángulo de 90º entre sí y una separación horizontal de 30 cm.

• Principio

Similar a ORTF, combina diferencias de nivel y tiempo, pero con un mayor espaciado.

• Sonido: Crea un efecto estéreo pronunciado y es especialmente recomendable para fuentes cercanas a los micrófonos.

7. DIN (Deutsches Institut für Normung)

Desarrollada por el instituto de normalización alemán.

Comparación de Técnicas, incluida la DIN. 

• Configuración

Dos micrófonos cardioides con un ángulo de 90º y una separación de 20 cm.

• Principio

Genera el efecto estéreo a través de una mezcla de diferencias de nivel y diferencias de timbre.

• Sonido

Útil para distancias de grabación cortas, ofreciendo una imagen estéreo balanceada.

8. EBS (Eberhard Sengpiel)

Una técnica similar a NOS y DIN, desarrollada por el Instituto Tonmeister de Berlín.

Técnica EBS

• Configuración

Dos micrófonos cardioides con un ángulo de 90º y una separación de 25 cm.

• Principio y Sonido

Ofrece un rendimiento estéreo comparable a NOS y DIN, con su propio balance particular de diferencias de tiempo y nivel.

9. RAI (Radio Audizioni Italiana)

La técnica microfónica RAI es una configuración estéreo desarrollada por la compañía de radiodifusión pública italiana con el objetivo de capturar una imagen sonora realista, amplia y con buena compatibilidad mono.

Técnica RAI

• Configuración

Dos micrófonos cardioides con un ángulo de 100º y una separación de 21 cm.

• Principio

Se basa en una combinación de diferencias de tiempo (ITD) y diferencias de nivel (ILD) para recrear la espacialidad estéreo. Una técnica híbrida entre espaciada y coincidente.

• Sonido

Proporciona una imagen estéreo con un buen equilibrio, influenciada por la combinación de ángulo y espaciado. Busca un punto medio entre naturalidad espacial y precisión en la localización de fuentes.

10. Olson

Una variación de la técnica ORTF, con un ángulo más amplio.

Técnica Olson

• Configuración

Dos micrófonos cardioides con un ángulo de 135º y una separación de 20 cm.

• Principio

Este es el ángulo más amplio aceptado dentro de las técnicas semi-coincidentes que buscan un centro coherente.

• Sonido

Debido al amplio ángulo, el sonido del centro puede resultar ligeramente menos claro o "focalizado" en comparación con otras técnicas con ángulos más estrechos.

Técnicas para Capturar la Amplitud de Grandes Conjuntos

11. Árbol Decca (Decca Tree)

Una técnica legendaria, especialmente para la grabación de grandes orquestas, desarrollada por los ingenieros de la discográfica Decca en la década de 1950.

Técnica Árbol Decca (Decca Tree).

• Configuración

Emplea tres micrófonos omnidireccionales idénticos (históricamente, los Neumann M50 eran los preferidos), dispuestos en una formación triangular suspendida por encima y ligeramente delante del director de orquesta.

1. Dos micrófonos forman un par espaciado (similar a A/B), colocados a los lados izquierdo y derecho, generalmente separados entre 2.5 y 3 metros para una orquesta grande.
2. Un tercer micrófono se sitúa en el centro, aproximadamente entre 1.8 y 2.1 metros por delante de la línea de los otros dos, formando un triángulo.

• Principio

Combina las ventajas del par espaciado (amplitud y sensación de sala) con la solidez de un micrófono central (para una localización precisa de las fuentes en el centro). La disposición busca capturar una imagen coherente de todo el conjunto orquestal.

• Aplicaciones

Sigue siendo una técnica de referencia para la grabación de música clásica y bandas sonoras de películas, ofreciendo un campo estéreo expansivo con una excelente localización de las fuentes instrumentales. La distancia entre los micrófonos y la altura se ajustan en función del tamaño de la orquesta y la acústica de la sala de conciertos.

Técnicas Especializadas y de Inmersión

12. Binaural

Esta técnica busca replicar la experiencia auditiva humana de la manera más fiel posible, especialmente para la reproducción a través de auriculares.

• Configuración

Se utilizan dos micrófonos omnidireccionales (para simular la respuesta en frecuencia de un oído, que capta sonido de todas direcciones) colocados estratégicamente en las posiciones de los oídos de una cabeza falsa (maniquí con características de cabeza humana). Los modelos comerciales más avanzados incluso incluyen los pliegues y la forma de las orejas (pabellones auriculares) para simular las reflexiones y resonancias que estos causan en el sonido antes de llegar al tímpano.

• Principio

Al replicar la anatomía de la cabeza humana y la posición de los oídos, la grabación binaural captura las diferencias de tiempo, nivel y las filtraciones de frecuencia (conocidas como HRTF -Head-Related Transfer Functions) que nuestro cerebro usa para localizar sonidos en el espacio tridimensional.

• Reproducción

Cuando la grabación se reproduce a través de auriculares, se consigue un realismo asombroso en cuanto a la localización de los elementos sonoros y la percepción de su distancia, creando una experiencia inmersiva casi idéntica a la de estar presente en el lugar de la grabación.

• Limitaciones

Este efecto inmersivo disminuye significativamente cuando la grabación se reproduce a través de altavoces, ya que los altavoces introducen sus propias interacciones con la sala y no replican el efecto HRTF de los auriculares.

• Aplicaciones

Muy útil para aplicaciones de realidad virtual, videojuegos y contenido de audio que se pretende escuchar principalmente con auriculares, donde la inmersión y la espacialización son clave.

Consideraciones Generales en Microfonía Estéreo

Independientemente de la técnica elegida, hay principios universales que debemos tener en cuenta:

• Micrófonos Idénticos (o lo más parecidos posible): Para la mayoría de las técnicas estéreo, el uso de pares de micrófonos emparejados (con respuestas de frecuencia y sensibilidad lo más cercanas posible) es fundamental para una imagen estéreo coherente y equilibrada.

• Regla 3:1 (para pares espaciados): Vital para prevenir cancelaciones de fase al combinar la señal de múltiples micrófonos espaciados.

• Comprobación de Fase: Siempre se debe verificar la fase de las señales en el DAW. Los problemas de fase pueden resultar en un sonido débil, hueco o con frecuencias que desaparecen.

• Experimentación: Cada sala, cada instrumento y cada arreglo musical es único. Las técnicas presentadas son puntos de partida; la experimentación consciente y el desarrollo del oído son clave para encontrar la mejor solución para cada situación.

• Compatibilidad Mono: Siempre es recomendable verificar cómo suena la mezcla estéreo en mono. Si se producen muchas cancelaciones o cambios drásticos en el balance, podría haber problemas de fase o de balance en la configuración estéreo.

En resumen, las técnicas de microfonía estéreo son herramientas poderosas que van más allá de simplemente grabar sonido; nos permiten esculpir el espacio, la profundidad y la direccionalidad, transformando una simple grabación en una experiencia auditiva envolvente y realista. Dominarlas es dar un salto cualitativo en la calidad de tus producciones.