Resonancias y enmascaramiento

Definición

Una resonancia es la tendencia de un sistema (cuerpo de un instrumento, ambiente, filtro, altavoz) a amplificar la energía en torno a una frecuencia propia f_0. La selectividad se expresa con el factor de calidad Q = f_0 / Δf, donde Δf es la anchura de banda a −3 dB. Una resonancia con Q elevado es estrecha y decae lentamente: la constante de tiempo de la envolvente es τ = Q / (π · f_0) y el tiempo de decaimiento de 60 dB es T60 = 6,91 · τ. En los ambientes cerrados las resonancias principales son los modos axiales: f_n = n · c / (2L), con c = 343 m/s y L dimensión de la sala.

El enmascaramiento es el fenómeno psicoacústico por el cual un sonido (enmascarador) reduce o anula la audibilidad de otro sonido (enmascarado).

• Enmascaramiento simultáneo (en frecuencia): actúa sobre todo dentro de la misma banda crítica; el ancho de banda rectangular equivalente vale ERB(f) = 24,7 · (4,37 · f / 1000 + 1) Hz, es decir, 35,5 Hz a 100 Hz, 132,6 Hz a 1 kHz, 456 Hz a 4 kHz. El enmascaramiento se extiende más hacia arriba que hacia abajo (una frecuencia grave y fuerte enmascara las frecuencias más altas) y esta extensión crece con el nivel del enmascarador.
• Enmascaramiento temporal: un sonido fuerte enmascara los sonidos débiles que lo siguen durante 50–200 ms (postenmascaramiento) y, en menor medida, los que lo preceden 5–20 ms (preenmascaramiento).
• Separación espacial: dos fuentes en posiciones estéreo distintas se enmascaran menos que dos fuentes superpuestas en el centro.

Parámetros y unidades

• Frecuencia de la resonancia: Hz.
• Q: 4–30 para las resonancias de instrumentos y ambientes; los cortes correctivos usan Q 4–12.
• Ganancia del pico resonante: 3–12 dB sobre la curva circundante.
• Banda crítica: ERB en Hz o escala Bark (24 bandas críticas entre 20 Hz y 15,5 kHz).
• Tiempos de enmascaramiento: pre 5–20 ms; post 50–200 ms.

Zonas típicas de resonancia en la mezcla:

Función musical

Las resonancias dan carácter a un instrumento; en exceso vuelven el sonido retumbante, nasal o áspero y hacen sobresalir notas concretas. El enmascaramiento es la causa principal de la pérdida de definición en la mezcla: bajo y bombo en la misma banda crítica, guitarras y voz entre 1 y 4 kHz, pads y coros en los medios. Se gestiona con el EQ complementario (corte en el instrumento secundario donde el principal tiene su identidad), con el EQ dinámico o la compresión en sidechain, con el panning, con la elección de las octavas en el arreglo y con el control de las colas (reverbs y delays que enmascaran los ataques siguientes).

Ejemplo práctico

• Bombo y bajo: la fundamental del bombo a 55 Hz y la nota la1 del bajo (55 Hz) caen en la misma banda crítica (ERB a 55 Hz ≈ 30,6 Hz). Solución: EQ dinámico en el bajo, campana a 55 Hz Q 2, range −4 dB, sidechain desde el bombo, release 80 ms; el bajo cede espacio solo en los golpes.
• Ring de la caja: resonancia a 210 Hz con Q 30: τ = 30 / (π · 210) = 45 ms, T60 = 0,31 s. Un notch −6 dB a 210 Hz con Q 8 reduce su cola sin quitar cuerpo.
• Modos de la sala de escucha: en una sala de 4 m de largo el primer modo axial cae en 42,9 Hz, los siguientes en 85,8 y 128,6 Hz. En la posición de escucha estas frecuencias pueden resultar exaltadas o canceladas en 10 dB o más: el juicio sobre el sub debe verificarse con el analizador y con auriculares.

Errores comunes

• Eliminar toda resonancia: el instrumento pierde identidad y se vuelve estéril.
• Valorar el enmascaramiento en solo: solo se manifiesta con todos los instrumentos activos.
• Subir los dos instrumentos en conflicto en la misma zona en lugar de cortar uno.
• Usar cortes anchos para resonancias estrechas: se quita también el sonido útil alrededor.
• Descuidar el enmascaramiento temporal: reverbs y delays largos cubren los ataques de las notas siguientes.
• Corregir en la mezcla resonancias de la sala de escucha que no existen en el archivo.

Cómo comprobarlo

• Análisis de la app (layering): comparando varios archivos, la app indica para cada pareja las Bandas en común (enmascaramiento), es decir, las bandas en las que ambas capas tienen su energía principal, las Bandas saturadas (3 o más capas fuertes) y las Bandas sin una capa dominante. Las bandas en común requieren EQ complementario, sidechain o una octava distinta.
• Energía por banda: compara en la app la misma banda en dos pistas que se enmascaran.
• Sweep con EQ: campana estrecha (Q 6–8) a +10 dB que se desplaza para localizar las resonancias; analizador con peak hold y FFT ≥ 8192.
• Prueba de mute: excluye por turnos el instrumento sospechoso de enmascarar y verifica cuánto mejora la definición del otro.