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Cajas de efectos: ¿dipolares o monopolares?

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Cuando decidimos adquirir un sistema de sonido envolvente, es posible que nos planteen si queremos cajas bipolares o dipolares para los efectos. Descubre qué significa.

Texto: Román Aix

Cuando decidimos adquirir un sistema de sonido envolvente, con sus cajas acústicas principales, central y de efectos, es posible que nos planteen para los canales posteriores unas cajas acústicas bipolares o dipolares. Primero de todo, ¿qué diferencias hay entre una caja dipolar y bipolar? Cuando nos lo describen, nos suelen explicar sus inefables ventajas, más aun cuando THX las recomienda para su uso como efectos; pero muy pocas veces nadie habla “mal” de esta solución.

En el siguiente artículo describimos qué son este tipo de cajas, sus ventajas e inconvenientes y su rendimiento en aplicaciones audiovisuales y musicales, pues como veremos, en este caso es necesario responder a priori si nuestra instalación multicanal nos servirá sólo para audiovisuales o planeamos también disfrutar escuchando música, ya sea mediante un DVD-Video o recurriendo a los formatos musicales de alta resolución (Super Audio CD y DVD-Audio).

Si aceptamos “monopolar” como la descripción de una caja acústica convencional, entenderemos mejor qué es dipolar y bipolar. Un diseño monopolar consiste en un recinto con uno o varios altavoces situados en un mismo plano (una caja convencional). Una bipolar y dipolar es aquella que duplica el número de altavoces situados en frentes diferentes (por ejemplo, en ambos laterales). La diferencia entre dipolar y bipolar es que en las bipolares los altavoces están en fase (es decir, se mueven hacia dentro y hacia fuera a la vez), mientras que en las dipolares los altavoces están desfasados 180º (el movimiento es contrario).



Algo de historia



Hay quien afirma que los diseños dipolares fueron fruto de la necesidad de enmascarar los defectos en la escena posterior del Dolby ProLogic. Como sabemos, este formato sólo envía una señal en mono para ambas cajas de efectos. Se aconsejaban las cajas dipolares para evitar una sensación acústica molesta cuando el espectador no estaba colocado justo en medio entre ambas cajas. Aunque esto solucionaba los “defectos” del ProLogic (ya que se conseguía una escena sonora mucho más amplia y difusa), los diseños dipolares datan de mediados de los 70, mucho antes de la entrada en escena de los Dolby Laboratories.

En esa década ya existían métodos e inventos para conseguir sonido “envolvente”, aunque no había ni televisores estéreos ni aun menos magnetoscopios VHS. Pero sí se utilizaban cajas dipolares que, colocadas estratégicamente por delante de la escena frontal y gracias a su diseño, conseguían recrear una atmósfera sonora más o menos interesante. Éstas fueron las primeras semillas del sonido envolvente.

Habrá quien ahora piense en el sonido cuadrafónico, y con razón. Fue otro acercamiento, musical, al sonido envolvente, aunque también quedó en desuso. Este sistema colocaba cuatro cajas monopolares dentro de un cuadrado, situándose el espectador justo en el centro. Estudiado en detalle, el punto débil del sonido cuadrafónico era justamente el sonido de los laterales, ya que la escena frontal y posterior quedaban compactas y bien definidas, pero había un hueco en ambos lados.

Esta última afirmación nos lleva a otra más interesante: no siempre utilizando el mismo tipo de cajas se obtiene una escena sonora tridimensional compacta. Entonces, ¿cuántas cajas son necesarias? En 1972 se realizó un experimento psicoacústico que resolvió esta duda, teniendo en mente el estudio de un sonido frontal directo y sus respectivos sonidos difusos, y con el objetivo de conseguir una escena sonora envolvente lo más verdadera posible. Para ello se colocaron 20 cajas acústicas monopolares en círculo separadas 18º. El resultado fue que el mínimo debían ser cinco cajas. En la figura 1 vemos el resultado de ese estudio, cuya principal característica es que no dispone de un canal central dedicado, aunque sí de un canal central posterior.

Puesta en práctica esta solución, se determinó que para un mejor entendimiento de la escena frontal (donde tienen lugar el 99,9 % de los diálogos) se hacía necesario un canal central. El esquema tradicional utilizado actualmente lo podemos ver en la figura 2, que además nos permite ver las sutiles diferencias con la figura 1.

La inclusión del canal central también fue motivada por el efecto Haas, que define la complejidad mental del ser humano de poder emparejar un sonido con su correspondiente imagen cuando las posiciones no concuerdan. Si en una proyección cinematográfica en pantalla grande utilizamos sólo una pareja de altavoces frontales, los espectadores que estén muy a la izquierda o muy a la derecha, escucharán primero el sonido del altavoz más cercano, y milisegundos más tarde, el mismo sonido pero retardado (bastan de 20 a 40 ms) del altavoz más lejano. Mentalmente se intentará asociar ese diálogo a un personaje colocado en la parte más cercana a él, llevando a la confusión cuando en la imagen el personaje puede aparecer al otro lado de la pantalla. Al colocar los diálogos en un canal central dedicado, siempre se asegura una correcta localización de la fuente.

El motivo de porqué se cerró el ángulo de la pareja frontal y de los canales de efectos es práctico: la construcción de los cines. Un cine no es redondo, sino rectangular. Si se hubiera aplicado al 100% el esquema de la Figura 1, sería necesario un cine mucho más profundo. Aun así, los valores en mayor o menor medida son bastante cercanos.



Figura 1





La tradición



Cuando en foros, charlas y discusiones sale este tema, la mayoría de las veces la conclusión es la misma: para cine los dipolares son muy apropiados; pero para música se recomiendan los monopolares o, a lo sumo, los bipolares (cabe decir, que algunas cajas dipolares pueden convertirse a bipolares mediante un sencillo conmutador).

¿Qué hay detrás de estas afirmaciones? Yo mismo he apoyado esta teoría (basada en mi propia experiencia) hasta que alguien me propuso meditarlo de nuevo. Empezó por aceptar que la mayoría de las veces afirmábamos la no conveniencia de una caja dipolar en aplicaciones musicales justamente porque su timbre no se ajustaba a la escena frontal, todo ello junto a una recreación de la atmósfera posterior más difusa de lo esperado.

Esta afirmación coincidía con un experimento que Tomlinson Holman (uno de los creadores de la certificación THX y presidente de TMH Corporation) realizó a finales de los 90, tras diseñar y equipar una sala de Cine en Casa para un importante estudio de cine en Hollywood. La idea era diseñar un salón doméstico como sitio prueba antes del lanzamiento de cualquier película en DVD-Video. Holman equipó la sala con cajas acústicas dipolares y monoaurales, activándose de manera independiente.

Tras cerciorarse de que el sistema funcionaba, y después de que los ingenieros pusieran a prueba la instalación, les preguntó con qué sistema se quedaban: ¿el dipolar o el monopolar? Los ingenieros le respondieron que ambas: cuando el objetivo era analizar los más sutiles detalles de la escena sonora posterior, los monopolares se convertían en la mejor opción (más detalle, y más fácil localizar la fuente de origen). En cambio, cuando se quería una audición placentera, la opción dipolar se convertía en la preferida. En este último caso, los efectos envolventes parecían integrarse mucho mejor con la escena frontal.

Volviendo a la propuesta de nuestro amigo, me preguntó si el problema de la tonalidad o coherencia tonal al utilizar cajas dipolares era un escollo imposible de solucionar. Efectivamente era una pregunta con trampa.

Muchas veces analizamos las cajas acústicas como elementos individuales, sin tener en cuenta que forman un conjunto único dentro de una instalación envolvente. Una caja acústica debe ser lo más transparente posible (es decir, que no coloree el sonido), pero también que se integre a la perfección en un conjunto de cajas acústicas situadas a nuestro alrededor. Nuestros oídos perciben la suma de una ingente cantidad de sonidos, y deberíamos analizar el sonido resultante antes de su audición, antes de nuestras orejas.

Así es como THX certifica sus productos, teniendo en cuenta el global de un equipo. Y THX sólo recomienda dipolares en la parte posterior.

Para comprobarlo, realizamos una audición audiovisual y musical utilizando un equipo con certificado THX (no con ello quiero decir que sólo son correctos los equipos con susodicho certificado), compuesto por cajas de la serie 500 de Mordaunt Short.

El experimento resultó mucho más agradable de lo que mis recuerdos evocaban. El resultado fue muy convincente en aplicaciones cinematográficas, describiendo el sonido perimétrico como acogedor, realmente “envolvente”. Las bandas sonoras musicales probadas también dieron buenos resultados, en cuanto la parte posterior se dedicaba a la restitución del ambiente real en sendas grabaciones realizadas en directo. Pero, ¿qué pasaba con las producciones musicales que explotaban al máximo los cinco canales?



Figura 2





Experimento musical



El concepto de “sonido multicanal” va estrechamente asociado a “sonido envolvente”. La idea es intentar reproducir la vida cuotidiana lo más fielmente posible en nuestro hogar. El espectador está sentado frente a una pantalla o visualizador, mirando de frente y escuchando una serie de sonidos relacionados con esa imagen. Todo lo que “suena” por detrás y alrededores son efectos, a lo sumo, sonidos reflejados de una fuente frontal.

En música, donde no hay parte visual, el objetivo suele ser el mismo, aunque no siempre. Si escuchamos producciones clásicas deberíamos poder “señalar” perfectamente la situación convencional de una orquestra sinfónica en el escenario. Pero, ¿qué pasa con la música más moderna o la experimental? Muchas veces utiliza las prestaciones del sonido envolvente de una manera no diseñada para ello, utilizando los canales traseros como “fuentes principales” del sonido. Esto desmonta el concepto de caja dipolar, ya que su diseño no es radiar un sonido directo, sino justo lo contrario, un sonido lo más difuso aunque compacto posible. He aquí la contradicción.



Solución práctica



En una configuración 5.1 o superior bien ejecutada y con un sólo espectador colocado en el punto exacto, las diferencias entre un sistema basado en cajas monopolares o de radiación directa y uno basado en cajas dipolares suelen ser mínimas. Pero la realidad es muy distinta. El equipo de Cine en Casa es utilizado por todos los miembros de la familia, por lo que “agrandamos” la zona de audición ideal. O quizá nos es imposible colocar a la perfección las cajas acústicas en su sitio, realizando retrasos o movimientos que matemáticamente modifican el sonido. Un sofá pegado a una pared es un problema para las cajas posteriores. En estos casos no se cumple la anterior premisa.

Pero también es un problema cuando utilizamos cajas de diferentes fabricantes o modelos que en conjunción tampoco ofrecen la calidad más adecuada cuando utilizamos cajas dipolares, perdiéndose o generándose frecuencias no deseadas sin nuestro consentimiento pero tampoco conocimiento. Son delicadas.

Resumirlo todo en que si escuchamos más cine que música elegiremos dipolares o, en su defecto, si dedicamos más tiempo a la escucha musical multicanal, mejor los monopolares, sería simplemente injusto ya que no podemos olvidar el aspecto subjetivo y práctico.