Comparacion Sonoridad Opsodis Restrepo 2017 · A Luis Tafur, por ayudarme en un principio con el desarrollo de la idea del presente trabajo de grado. A Diana Ojeda, la directora del

Comparación objetiva y subjetiva de la sonoridad entre una mezcla de sonido envolvente 5.1 y

binaural de un cortometraje usando el sistema de reproducción Opsodis

Liliam Patricia Restrepo Cabanzo, [email protected]

Trabajo de Grado presentado para optar al título de Ingeniero de Sonido

Asesor: Sebastian Lopera Gómez, Especialista (Esp) en Postproducción de audio.

Universidad de San Buenaventura Colombia

Facultad de Ingenierías

Ingeniería de Sonido

Medellín, Colombia

2017

Citar/How to cite [1]

Referencia/Reference

Estilo/Style: IEEE (2014)

[1] L. P. Restrepo Cabanzo, “Comparación objetiva y subjetiva de la sonoridad entre una mezcla de sonido envolvente 5.1 y binaural de un cortometraje usando el sistema de reproducción Opsodis.”, Trabajo de grado Ingeniería de Sonido, Universidad de San Buenaventura Medellín, Facultad de Ingenierías, 2017.

Grupo de Investigación en Modelamiento y Simulación Computacional (GIMSC).

Línea de investigación en Acústica y Procesamiento de Señales

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Agradecimientos

Agradezco principalmente a mis padres, Flor Alba Cabanzo y Raúl Darío Restrepo, y a mi

hermana, Laura Marcela Restrepo, por ser mi apoyo incondicional durante todo mi proceso

académico en los últimos años y durante mi vida, porque han estado siempre conmigo y son la

razón de que aún haya mucho camino por recorrer. Son mi motor.

A Luis Tafur, por ayudarme en un principio con el desarrollo de la idea del presente trabajo de

grado. A Diana Ojeda, la directora del cortometraje, quién me dejó usar su cortometraje para el

desarrollo de este proyecto, mil gracias.

A mi asesor, Sebastián Lopera, por acompañarme y ayudarme en momentos de duda con mi

proyecto. A los profesores que han aportado uno o muchos granitos de arena para el

fortalecimiento de mis conocimientos durante mi carrera. A los estudiantes, compañeros y

amigos que fueron parte de las pruebas subjetivas, gracias por su tiempo y disponibilidad.

A Lariana, Paul y Evelyn por prestar sus voces para el doblaje del cortometraje.

Y en general a todas las personas que de alguna u otra forma hicieron y hacen parte de este

proceso académico y que ahora llamo amigos. Gracias.

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN ....................................................................................................................................... 9

I. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 11

II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................. 13

A. Antecedentes ......................................................................................................................... 13

1) Antecedentes sistemas de Reproducción Multicanal ....................................................... 13

2) Antecedentes Mezcla Binaural ........................................................................................ 16

3) Antecedentes mediciones de sonoridad ........................................................................... 17

III. JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................... 19

IV. OBJETIVOS ............................................................................................................................ 20

A. Objetivo general .................................................................................................................... 20

B. Objetivos específicos ............................................................................................................. 20

V. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ....................................................................................... 21

VI. MARCO TEÓRICO ................................................................................................................. 22

A. Percepción del sonido ......................................................................................................... 22

B. Audición Binaural .............................................................................................................. 22

C. Sonoridad (Loudness) ........................................................................................................ 23

1) Medida de la Sonoridad ................................................................................................... 24

a) Método de Zwicker .................................................................................................. 24

b) Recomendación ITU-R BS 1770-4 – Algoritmos para medir la sonoridad de los

programas radiofónicos y el nivel de cresta de audio real ................................................. 25

c) Recomendación EBU R-128 .................................................................................... 26

D. Diseño Sonoro .................................................................................................................... 27

1) Elementos de la Banda Sonora ........................................................................................ 27

a) La palabra ................................................................................................................. 27

b) La música ................................................................................................................. 27

c) Efectos sonoros y ambientales ................................................................................. 28

d) El silencio ................................................................................................................. 28

E. Post-producción de Audio Envolvente ............................................................................... 28

1) Grabación de audio envolvente ....................................................................................... 28

2) Dolby Digital 5.1 ............................................................................................................. 30

3) Mezcla de audio envolvente 5.1 ...................................................................................... 30

4) Sistema de Reproducción 5.1 .......................................................................................... 32

F. Post-producción de Audio Binaural ................................................................................... 32

1) Grabación Binaural .......................................................................................................... 32

2) Mezcla de audio binaural ................................................................................................. 33

3) Sistema de Reproducción Binaural Opsodis (Optimal Source Distribution) .................. 35

G. Conceptos de Estadística .................................................................................................... 35

1) Población y muestra ......................................................................................................... 36

2) Medidas de tendencia central .......................................................................................... 36

3) Medidas de dispersión ..................................................................................................... 37

VII. METODOLOGÍA ................................................................................................................... 39

A. Diseño sonoro del cortometraje .......................................................................................... 39

1) Descripción técnica de los movimientos para cada plano ............................................... 40

2) Grabación de foley y efectos ........................................................................................... 43

a. Grabación para Sonido Envolvente .......................................................................... 43

b) Grabación Binaural .................................................................................................. 44

3) Doblaje ............................................................................................................................. 44

a) Doblaje para audio envolvente ................................................................................. 45

b) Doblaje para audio binaural ..................................................................................... 46

4) Montaje y Edición de Audio ............................................................................................ 47

5) Mezcla de Audio .............................................................................................................. 47

a) Mezcla de audio envolvente 5.1 ............................................................................... 48

b) Mezcla de audio binaural ......................................................................................... 50

B. Medición de la sonoridad ................................................................................................... 52

1) Medición Objetiva ........................................................................................................... 52

a) Desarrollo ................................................................................................................. 52

2) Prueba Subjetiva .............................................................................................................. 54

a) Definición del lugar para la prueba .......................................................................... 54

b) Nivel de Escucha ...................................................................................................... 55

c) Población y muestra ................................................................................................. 55

d) Método de Evaluación .............................................................................................. 56

VIII. RESULTADOS ..................................................................................................................... 59

A. Medición Objetiva .............................................................................................................. 59

B. Resultados Pruebas Subjetivas ........................................................................................... 60

1) Resultados Percepción de cambios de sonoridad ............................................................ 60

2) Resultados Comparación Sonoridad entre 5.1 y Binaural ............................................... 62

IX. DISCUSIÓN ............................................................................................................................ 64

A. Comparación objetiva de la sonoridad ............................................................................... 64

B. Comparación subjetiva de la sonoridad ............................................................................. 65

X. CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 67

REFERENCIAS ............................................................................................................................. 69

ANEXOS ........................................................................................................................................ 74

LISTA DE TABLAS

Tabla I. Técnicas estéreo y surround .............................................................................................. 29

Tabla II. Perspectiva para cada escena del cortometraje ................................................................ 39

Tabla III. Diagrama técnico de los planos del cortometraje .......................................................... 40

Tabla IV. Selección de escenas para la medición de sonoridad ..................................................... 53

Tabla V. Orden primera encuesta de la prueba subjetiva ............................................................... 57

Tabla VI. Orden segunda encuesta prueba subjetiva ..................................................................... 57

Tabla VII. Escala de calificación ................................................................................................... 57

Tabla VIII. Orden de escenas presentadas, tercera encuesta .......................................................... 58

Tabla IX. Escala calificación en la tercera encuesta ...................................................................... 58

Tabla X. Comparación de sonoridad entre plugin y algoritmo implementado en matlab para 5.1 59

Tabla XI. Comparación de sonoridad entre plugin y algoritmo implementado en matlab para

binaural ........................................................................................................................................... 60

Tabla XII. Medidas de tendencia central para los niveles de sonoridad de muestras de audio 5.1 61

Tabla XIII. Medidas de tendencia central para los niveles de sonoridad de muestras de audio

binaural ........................................................................................................................................... 61

Tabla XIV. Medidas de tendencia central para la comparación de sonoridad entre 5.1 y binaural

........................................................................................................................................................ 63

Tabla XV. Comparación de diferentes niveles de sonoridad entre 5.1 y binaural para una escena

........................................................................................................................................................ 64

Tabla XVI. Coeficientes filtro previo en el algoritmo ................................................................... 74

Tabla XVII. Coeficientes de ponderación en el algoritmo ............................................................. 74

Tabla XVIII. Coeficientes de ponderación para cada canal de audio ........................................... 74

Tabla XIX. Diseño sonoro cortometraje. Documento técnico ....................................................... 76

LISTA DE FIGURAS

Fig. 1 Configuración sistema multicanal 22.2 ................................................................................ 15

Fig. 2 Arreglo del "Equidome". Plano frontal ................................................................................ 16

Fig. 3 Curvas isofónicas ................................................................................................................. 23

Fig. 4 Diagrama de bloques del medidor de sonoridad multicanal ................................................ 25

Fig. 5 Configuración de parlantes típica de Dolby Digital AC-3 .................................................. 32

Fig. 6. Cabeza binaural para grabación donde (1) es el plano horizontal y (2) el plano medio ..... 33

Fig. 7 Panoramizador Binaural de Logic Pro. Procesador psicoacústico capaz de simular

posiciones arbitrarias de la fuente de sonido .................................................................................. 34

Fig. 8 Panorama 5 Wave Arts. Herramienta especializada para crear escenas de audio 3-D realista

utilizando sonido estéreo regular .................................................................................................... 34

Fig. 9 Desplazamiento por banda de frecuencia del Opsodis ........................................................ 35

Fig. 10 Grabación de foley – pasos niña ........................................................................................ 43

Fig. 11 Grabación de foley para escenas de interrogación ............................................................. 44

Fig. 12 Doblaje Maria Antonieta (niña) ......................................................................................... 45

Fig. 13 Grabación doblaje joven .................................................................................................... 46

Fig. 14 Grabación doblaje madre ................................................................................................... 47

Fig. 15 Sesión de Mezcla 5.1 ......................................................................................................... 50

Fig. 16 Sesión de mezcla binaural .................................................................................................. 52

Fig. 17 Vista en planta de la sala de grabación Estudio A y configuración de la prueba. ............. 56

Fig. 18 Montaje Prueba Subjetiva Sala de grabación Estudio A ................................................... 56

Fig. 19 Resultados de percepción de sonoridad en audio 5.1 ........................................................ 61

Fig. 20 Resultados de percepción de sonoridad en audio binaural ................................................ 62

Fig. 21 Resultados de comparación de sonoridad entre audio 5.1 y binaural ................................ 63

COMPARACIÓN OBJETIVA Y SUBJETIVA DE LA SONORIDAD… 9

RESUMEN

El presente proyecto pretende evaluar y comparar la sonoridad de manera objetiva y

subjetiva en un cortometraje entre la mezcla desarrollada para audio envolvente 5.1 y

binaural. Para esto se propuso medir la sonoridad del cortometraje de acuerdo con la

recomendación ITU-R BS.1770-4 que especifica los algoritmos para medir la sonoridad

multicanal en un programa de audio y comparar estos resultados con pruebas subjetivas en

individuos que tengan un conocimiento en el área audiovisual. A partir de esta comparación

se buscó determinar si los individuos pueden identificar cambios de sonoridad entre las

diferentes muestras de audio del cortometraje cuando se presentan en el sistema de

reproducción Opsodis.

La comparación objetiva entre el algoritmo utilizado en el presente trabajo y el plugin de

medición de sonoridad arrojó diferencias entre -2 y -3 unidades de sonoridad entre ambos

métodos de medición, mientras que en la comparación objetiva entre la mezcla de audio 5.1

y la mezcla binaural – usando el algoritmo –, se observaron diferencias de

aproximadamente -1 unidad de sonoridad.

Las pruebas subjetivas mostraron resultados donde los cambios de sonoridad, en mezcla de

audio 5.1 y mezcla binaural, son percibidos por los individuos a partir de 2 unidades de

sonoridad por encima y por debajo de un nivel de sonoridad de referencia.

Palabras clave: Sonoridad, Sistema Opsodis, Binaural, Sonoridad objetiva, Sonoridad

subjetiva


ABSTRACT

This project intends to evaluate and compare the loudness in an objective and subjective

way in a short film between de sound mix developed for surround sound 5.1 and binaural.

For this purpose, it was proposed to measure loudness in the short film according to the

Recommendation ITU-R BS. 1770-4 that specifies the algorithms to measure multichannel

audio program loudness and compare these results with subjective tests in individuals with

knowledge in audiovisual area. From this comparison, we sought to determine if the

subjects can identify loudness changes between different audio samples of the short film

when played through the Opsodis sound reproduction system.

The objective comparison between the algorithm used in this project and the loudness

measurement plugin, showed differences between -2 and -3 loudness units in both

measurement methods, whereas in the objective comparison between the 5.1 sound mix 5.1

and the binaural sound mix – using the algorithm -, differences of approximately 1 loudness

unit were observed.

Subjective tests showed results where loudness changes, in 5.1 sound mix and binaural

sound mix, are perceived by individuals from 2 loudness units above and below a reference

loudness level.

Keywords: Loudness, Opsodis System, Binaural, Objetive Loudness, Subjective Loudness


I. INTRODUCCIÓN

Actualmente existen muchos tipos de reproducción sonora multicanal, entre ellas la más

común es la estéreo usando dos fuentes de reproducción (canal izquierdo y canal derecho)

que permite la percepción de espacialidad de una fuente entre los parlantes [1]. Otro

sistema de reproducción muy utilizado, especialmente en la industria del cine es el de

sonido envolvente 5.1 que consiste de seis fuentes de reproducción por pares de altavoces

que generan una mejor impresión del espacio en el oyente [1]. Por otro lado, la

reproducción binaural se ha limitado al uso de audífonos para brindar una percepción del

campo sonoro de manera tridimensional sin embargo, el uso de audífonos restringe a la

escucha individual y la simulación del espacio no es completamente fiel [2], pues la

percepción de la distancia y localización de los sonidos puede cambiar. Frente a esto,

recientemente se han hecho avances en la reproducción tridimensional usando arreglos de

parlantes para optimizar la percepción acústica del espacio produciendo una representación

mucho más realista sobre un área de escucha más grande [3].

El uso de técnicas grabación binaural han sido estudiadas pero no son muy abordados

actualmente en proyectos audiovisuales debido a que su viabilidad se puede ver limitada

por los sistemas de reproducción binaurales disponibles que no sea el uso de auriculares,

mientras que la grabación de sonido envolvente 5.1 se realiza mediante técnicas

tradicionales de grabación estéreo con la utilización de 2 o 3 micrófonos ubicados

particularmente para dar una “imagen sonora” cuando se reproduce en un sistema de

múltiples parlantes.

En vista de que un sistema 5.1 puede acarrear dificultades en su implementación casera

(debido a la cantidad de parlantes) y que la reproducción binaural se ve limitada a la

escucha individual en audífonos, en el Instituto de investigación de vibraciones y sonido

(Institute of sound and vibration research) se desarrolló un sistema de reproducción casero

mucho más simple que consta de un parlante, que se compone internamente de otras

unidades, que permite tanto la reproducción envolvente como la binaural. La tecnología es

llamada Opsodis (Optical Source Distribution) y tiene la ventaja de presentar facilidades

para la instalación casera además de brindar una experiencia tridimensional.


Por otra parte, la industria audiovisual, especialmente la radiodifusión en televisión, en

temas operativos se enfoca principalmente en los niveles de señales a uno que equilibre el

nivel general de la señal con la necesidad de mantener un volumen de audio consistente

(sonoridad) en toda su programación [4]. La unión internacional de comunicaciones ha

desarrollado algoritmos que permiten medir la sonoridad en programas multicanal para

garantizar un nivel constante de audio y evitar molestias al oyente cuando por ejemplo

cambia entre programación y percibe saltos de volumen o inconsistencias entre diferentes

programas y canales que esté viendo.

Teniendo en cuenta que la sonoridad es vital para los proyectos audiovisuales y con el fin

de impulsar el desarrollo de éstos con técnicas binaurales para su difusión y viabilidad en

un entorno comercial, se pretende hacer una comparación entre una mezcla de audio

desarrollada de forma envolvente 5.1 y una mezcla de audio binaural en un cortometraje

mediante la reproducción en el sistema Opsodis con el fin de evaluar y comparar la

sonoridad, siendo éste un parámetro subjetivo.


II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Una de las quejas más comunes de la población cuando están viendo televisión son los

cambios de nivel de sonido que perciben cuando cambian entre programas, para dar

solución a este interrogante, varias organizaciones internacionales han creado estándares y

directrices que le permitan a los programadores regular la sonoridad, o intensidad de

sonido, con que emiten toda su programación incluyendo anuncios comerciales o

programación musical. Frente a esto, también se han desarrollado medidores de sonoridad

como recurso para regular esta medida y evitar cambios abruptos en el nivel de sonido

transmitido y tener un ajuste constante de nivel de volumen.

Por otro lado, el avance en la creación de contenidos audiovisuales que se escuchen o se

asemejen a la realidad, ha llevado a que de manera experimental se desarrollen proyectos

audiovisuales con técnicas de grabación binaural pero debido a que su reproducción

comúnmente es por medio de audífonos, este tipo de proyectos no son viables para la

reproducción comercial, esto está cambiando con el desarrollo de tecnologías de

reproducción como el Opsodis, para evitar el uso de auriculares y aun así disfrutar de un

campo sonoro tridimensional.

Debido a que el desarrollo de proyectos binaurales audiovisuales comienza a ser atractivo,

también es necesario velar porque su reproducción sea correcta y compatible con los

niveles de sonoridad ya establecidos para su difusión en el ámbito comercial, especialmente

cuando se utiliza un sistema de sonido externo que permite reproducir formatos de audio

envolvente 5.1 y binaural, enriqueciendo así la experiencia del espectadoral ver una pieza

audiovisual, se acerque a una inmersión sonora tridimensional.

A. Antecedentes

1) Antecedentes sistemas de Reproducción Multicanal

La audición humana permite la localización y percepción de las fuentes sonoras desde

todos los sentidos, por ello desde el siglo pasado se han desarrollado sistemas de


reproducción sonora que aborden la necesidad de emular la realidad para presentar una

imagen sonora más real, precisa y natural.

Los primeros formatos de audio multicanal fueron inicialmente desarrollados a inicios de

los años 1950 para el cine; en ese entonces, el sonido estereofónico era aún nuevo para el

público y fue promovido – por la industria del cine que se veía amenazada por el

crecimiento de la televisión - a la par con los nuevos formatos de largas pantallas para la

imagen. El sonido para películas comenzó con un mínimo de cuatro canales o pistas de

audio, estos canales de sonido eran grabados en las bandas del material magnético del film.

Los proyectores estaban equipados con unidades de reproducción individuales y los cines

se equipaban con amplificadores y parlantes adicionales.

Las películas estéreo que se presentaban en cine tenían varios parlantes en el frente y había

un canal adicional entre los parlantes traseros de los cines, éste último al principio fue

conocido como el canal de efectos y era reservado para los efectos dramáticos ocasionales.

Durante las décadas de 1960 y 1970, muchos continuaron experimentando con este canal de

efectos hasta el punto de utilizarlo incluso para agregar sonidos de ambiente para envolver

a la audiencia. Esta aplicación llegó a ser conocida como “sonido envolvente” y el canal de

efectos como “canal envolvente.”

Mientras la industria del cine se asociaba con la industria de la televisión y las pantallas se

volvían más pequeñas, hacia finales de los años 80 los laboratorios de Dolby tomaron la

aplicación del audio digital hacia el sonido de las películas de 35mm, desarrollando la

configuración 5.1 que se compone de 5 canales de audio discretos de rango completo más

un sexto canal para los efectos de baja frecuencia y hasta ahora es la configuración de

parlantes que satisface mejor los requisitos para presentar una película [5].

A partir del sistema multicanal 5.1, se han venido desarrollando mejoras y nuevos sistemas

que permitan una mejor localización del sonido. Estos sistemas han sido: 5.1, 6.1, y 7.1.

Luego de estas mejoras, la corporación THX (California) desarrolló un sistema 10.2, y en

Japón, los Laboratorios de Ciencia e Investigación Técnica NFK, desarrollaron un sistema

de sonido multicanal 22.2 (22 altavoces) para una ultra-alta definición de vídeo, compuesto


de 3 líneas de parlantes ubicados en un cuarto de la siguiente manera: para la línea superior

se posicionan 9 parlantes, en la línea media hay 10 parlantes y para la línea baja se colocan

3 parlantes. Este sistema fue desarrollado para reproducir una inmersión natural y

tridimensional del campo sonoro manteniendo una mayor presencia y aproximación de la

realidad, sin embargo es muy complejo y su uso es enfocado a cines [6]. Su configuración

se puede apreciar en la Fig. 1.

Fig. 1 Configuración sistema multicanal 22.2

Fuente: K. Hamasaki, S. Komiyama, H. Okubo, K. Hiyama y W. Hatano, «5.1 and 22.2 Multichannel Sound Productions Using an Integrated Surround Sound Panning System.,» de 117th Audio Engineering Society Convention - Paper 6226, 2004, pp. 1-11

Es evidente que con el aumento de los altavoces aumenta el tamaño del espacio dónde se

utilizan estos sistemas, por lo que un sistema de 10 o 20 canales es difícil de implementar

en salas caseras y si se pudiera utilizar sería complicado de instalar y la localización sonora

mientras se reproduce el sonido es pobre. En vista de la necesidad de tener un sistema

casero fácil de instalar pero que genere también una buena aproximación al audio 3D, en

abril de 2012 se presentó un arreglo personal de altavoces llamado “The Equidome”,

desarrollado por James Barbour en Australia, que es capaz de posicionar fuentes de sonido

simultáneamente con una sensación realista de los sonidos por encima y alrededor del

oyente. “The Equidome” es un sistema multicanal 12.2 que consta de 6 altavoces en el

plano horizontal, 6 altavoces en un plano elevado y dos altavoces LFE (Low-frequency


effects, para bajas frecuencias menores a 120Hz) [7]. Todos los altavoces se ubican a una

misma distancia del oyente y en un cuarto pequeño como se muestra en la Fig. 2.

Fig. 2 Arreglo del "Equidome". Plano frontal

Fuente: J. L. Barbour, «The Equidome, a Personal Spatial Reproduction Array,» de 132th Audio Engineering Society Convention - Paper 8598, 2012, pp. 1-7.

2) Antecedentes Mezcla Binaural

El desarrollo de proyectos relacionados con captura y mezcla de audio binaural vienen

desde los años 70, inicialmente de manera musical con un disco realizado por Zucarelli

Labs [8], utilizando por primera vez la holofonía. Luego de esto, en 1982, la banda Pink

Floyd llevó a cabo un experimento parecido en su álbum “The Final Cut” para reproducir

audio tridimensional a partir de sonido estéreo [9] y la banda concluyó que con el sistema

binaural identificaban imágenes sonoras que permitían el posicionamiento de las fuentes

sonoras. [10]

Hacia los desarrollos de la mezcla binaural en proyectos audiovisuales se puede apreciar

que en el año 2011, un estudiante perteneciente a un grupo de investigación de Madrid,

Carlos García, realizó un proyecto que pretendía producir un video en 3D al igual que el

audio tridimensional. Se dedicó a construir una cabeza artificial binaural y un prototipo

para grabar imágenes tridimensionales y unir los dos objetos (cámara y cabeza) para grabar

y filmar al mismo tiempo en 3 dimensiones [11].


El Opsodis (Optimal Source Distribution) es un sistema de reproducción sonora que ha sido

investigado ampliamente desde 1996 hasta el presente en el desarrollo de sistemas de

sonido 3D. En la universidad de Southampton se ha expuesto un proyecto con el objetivo

de desarrollar algoritmos basados en el principio de Opsodis para simular el audio 3D. Lo

que pretendía era adaptar la tecnología desarrollada por el Instituto de Investigación de

vibraciones y sonido a productos de consumo casero como televisores, videojuegos e

incluso para autos [12].

3) Antecedentes mediciones de sonoridad

La sonoridad es un parámetro subjetivo del sonido que depende de su intensidad y

frecuencia, está relacionada con las curvas de sonoridad planteadas por Fletcher y Munson

que especifica las combinaciones de nivel de presión sonora y las frecuencias de tonos

puros continuos que son percibidos igualmente fuerte por oyentes humanos, donde el nivel

de sonoridad se mide en fonios. La medición de este parámetro es realmente beneficioso en

muchas áreas como la televisión, donde siguiendo el interrogante frente a la necesidad de

un ajuste constante de la señal de audio, se han explorado varios métodos de medición

objetiva, tales como los métodos de Zwicker, Moore y Glasberg [13] con el fin de aplicar

estos modelos para la elaboración de medidores comerciales.

Históricamente, los operadores de audio usaban sus oídos para equilibrar y controlar los

niveles de sonido de radiodifusión, instintivamente normalizaban la sonoridad percibida de

distintos programas, aunque era un ambiente de sonoridad normalizado esto llevó a años de

quejas de los espectadores hacia las compañías de televisión por anuncios excesivamente

ruidosos y en respuesta a esto es que la Unión Internacional de Telecomunicaciones, en el

2006, publicó una recomendación (ITU-R BS 1770) que establece los algoritmos para una

medida estándar de la sonoridad que muestra una aproximación a la sonoridad que percibe

el oído humano [14].

Es a partir que de esta recomendación que varias organizaciones internacionales como la

Sociedad de Ingenieros de Audio (AES, Audio Enginnering Society) y la Unión Europea de

Radiodifusión (EBU, European Broadcasting Union) se han dedicado a presentar estudios


y reglamentaciones vinculadas a la aplicación de las pautas sobre los parámetros

recomendados al análisis y medición de la sonoridad.


III. JUSTIFICACIÓN

El desarrollo de proyectos audiovisuales con técnicas binaurales aún está en proceso de

experimentación, pero eso no quiere decir que no sea atractivo, especialmente cuando la

reproducción de archivos de audio que han sido grabados o procesados bajo técnicas

binaurales, emulan la sensación de escuchar de forma tridimensional y el campo sonoro se

asemeja más a la realidad. Con el desarrollo de estos proyectos, también se abre la

necesidad de que la reproducción sea cómoda y amable con el oyente. En un entorno donde

los sistemas de reproducción caseros que permiten la sensación envolvente son atractivos

para los oyentes, muchas veces se tornan difíciles de configurar o su implementación se ve

dependiente del número de parlantes. Sin embargo recientemente se desarrolló un sistema

de reproducción compatible con la reproducción de audio binaural.

Con el desarrollo de estos sistemas de sonido, también es necesario evaluar los parámetros

sonoros del material que se quiera reproducir. Uno de esos parámetros es la sonoridad, que

hace referencia al nivel de intensidad percibida de una pieza sonora. Y como es

precisamente el oyente quién se queja de los cambios abruptos de sonoridad entre

diferentes programas de audio, su medición y regulación es de gran importancia en el

medio comercial.

Aunque la sonoridad ha sido estudiada para sistemas multicanal por entidades

internacionales, hay poca información frente a la regulación y medición de ésta para

proyectos y sistemas de reproducción binaural. Es por eso que se pretende utilizar los

métodos y algoritmos ya recomendados, y aplicarlos para medir la sonoridad de una pieza

sonora binaural.


IV. OBJETIVOS

A. Objetivo general

Comparar la sonoridad en un cortometraje entre una mezcla de audio desarrollada para

sonido envolvente 5.1 y binaural usando el sistema de reproducción Opsodis, mediante el

método de medición multicanal Leq(RLB) y prueba subjetiva, de acuerdo con la

recomendación ITU-R BS.1770-4.

B. Objetivos específicos

• Emplear técnicas de grabación y postproducción de sonido envolvente 5.1 y binaural

para la sonorización de un cortometraje que serán comparadas mediante pruebas

objetivas y subjetivas.

• Realizar pruebas objetivas que permitan establecer las diferencias de sonoridad entre el

audio de un cortometraje en sonido envolvente 5.1 y binaural.

• Diseñar e implementar una prueba subjetiva para determinar si los individuos

identifican las diferencias de sonoridad que se puedan presentar entre las distintas

muestras de audio.


V. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN

Una de las quejas más comunes de la población cuando están viendo televisión son los

cambios de nivel de sonido que perciben cuando cambian entre programas, para dar

solución a este interrogante, varias organizaciones internacionales han creado estándares y

directrices que le permitan a los programadores regular la sonoridad con que emiten toda su

programación incluyendo anuncios comerciales o programación musical. Frente a esto,

también se han desarrollado medidores de sonoridad como recurso para regular esta medida

y evitar cambios abruptos en el nivel de sonido transmitido y tener un ajuste constante de

nivel de volumen.

Por otro lado, el avance en la creación de contenidos audiovisuales que se escuchen o se

asemejen a la realidad, ha llevado a que de manera experimental se desarrollen proyectos

audiovisuales con técnicas de grabación binaural pero debido a que su reproducción

comúnmente es por medio de audífonos, este tipo de proyectos no son viables para la

reproducción comercial, esto está cambiando con el desarrollo de tecnologías de

reproducción como el Opsodis, para evitar el uso de auriculares y aun así disfrutar de un

campo sonoro tridimensional.

Debido a que el desarrollo de proyectos binaurales audiovisuales comienza a ser atractivo,

también es necesario velar porque su reproducción sea adecuada y compatible con los

niveles de sonoridad ya establecidos para su difusión en el ámbito comercial.


VI. MARCO TEÓRICO

A. Percepción del sonido

El oído humano percibe una sensación producida por las ondas sonoras que se transmiten

por un medio físico y se traducen en información en el cerebro sobre lo que se está

escuchando. A su vez la audición humana ubica los sonidos que escuchamos, esto debido a

que los humanos poseemos dos oídos ubicados a la misma altura que permiten determinar

la localización de una fuente sonora en una determinada posición [2].

Sin embargo, existen tres factores importantes que se usan para identificar la posición de

los sonidos que están alrededor del sujeto. “El primero y probablemente el más importante

es la diferencia de los tiempos de llegada del sonido a cada oído, seguida por las diferencias

de nivel (intensidad) entre los oídos para sonidos de alta frecuencia, es decir, aquellos que

superan los 2000 Hz, y finalmente están los efectos independientes de filtrado desde el oído

externo” [15] o en otras palabras, es el efecto producido por la combinación de varios

sonidos de diferente intensidad en el que el sonido más fuerte enmascara (cubre) al más

suave y por lo tanto sólo se escucharía el sonido de mayor intensidad.

B. Audición Binaural

La audición binaural se refiere a la percepción del sonido por los dos oídos, esto no sólo

permite percibir la información de frecuencia e intensidad de una señal sonora sino también

localizar de donde proviene dicha fuente sonora [16].

Las diferencias de tiempo y de intensidad que hay entre una señal de audio que llega a un

oído y al otro, permiten que el cerebro localice la fuente sonora. Algunas de las ventajas de

la audición binaural son [16]:

• Mejor entendimiento en los ambientes ruidosos.

• Localización de la fuente del sonido.

• Permite poder identificar mejor el tipo de sonido.

• Brinda una sensación de balance auditivo.


La localización se debe determinar a partir de una dirección y de una distancia, se

establecen planos característicos a la hora de estudiar la localización, estos planos son el

frontal, el medio y el horizontal [17].

C. Sonoridad (Loudness)

La sonoridad puede ser definida como “un atributo de un sonido que cambia a medida que

la intensidad del sonido varía” [18], y en otros términos puede decirse que la sonoridad es

la percepción de la intensidad subjetiva del sonido.

Al ser un parámetro subjetivo del sonido, la sonoridad también es una medida expresada en

fonios, en donde un fonio es la sonoridad de un tono 1kHz a 40dBSPL [18]. Esto quiere

decir que la sonoridad no sólo depende de la intensidad de un sonido, sino también de su

frecuencia. El trabajo de Fletcher y Munson sobre la sonoridad los llevó a plantear unas

curvas para crear una escala de sonoridad que se relacionara con la frecuencia y el nivel de

presión sonora [19], que se puede apreciar en la Fig. 3.

Fig. 3 Curvas isofónicas

Fuente: H. Fletcher y W. Munson, «Loudness, Its Definition, Measurement and Calculation,» The Journal of the Acoustical Society of America, vol. V, pp. 82-108, Agosto 1933.


Estas curvas han sido adoptadas como estándar internacional ISO 226:2003 y especifica las

combinaciones de nivel de presión sonora y las frecuencias de tonos puros continuos que

son percibidos igualmente fuerte por oyentes humanos, donde el nivel de sonoridad se mide

en fonios que tienen el mismo valor numérico que el nivel de presión sonora en decibeles

de un sonido de referencia [20].

1) Medida de la Sonoridad

La información de las curvas isofónicas aplica únicamente para tonos puros y cuando la

fuente del sonido está directamente frente al oyente [20], sabiendo que los oídos reciben

información sonora desde varias direcciones y que estas señales sonoras también puede ser

música u otro tipo de programación, se evidencia la necesidad de medir o controlar el nivel

de sonoridad en otras aplicaciones como transmisiones de radio o televisión donde el

contenido de la señal de audio cambia constantemente entre música y diálogo, o una

combinación de los dos, y también puede incluir efectos de sonido y ambiente. Estos

cambios en el contenido de la señal pueden resultar en cambios dramáticos en la sonoridad

percibida por el oyente [21].

a) Método de Zwicker

Es un método para la medida de la sonoridad del ruido, propuesta por Eberhard Zwicker, y

ha sido estandarizado en el estándar internacional ISO 532-1975. Este método consiste en

la división en las bandas críticas del oído humana utilizando como aproximación a estas, las

bandas de un tercio de octava y se debe saber si el espectro a estudiar es grabado en campo

directo o difuso. Luego la sonoridad puede ser calculada manualmente usando alguna de las

10 tablas especificadas en el estándar ISO 532-1975 [22]. En el mismo estándar

internacional también se incluye un método más simple diseñado por S.S Stevens, y se basa

en el análisis por bandas de octava.


b) Recomendación ITU-R BS 1770-4 – Algoritmos para medir la sonoridad de los

programas radiofónicos y el nivel de cresta de audio real

Considerando que un espectador u oyente desea que el nivel de sonoridad sea uniforme y

teniendo en cuenta que en aplicaciones de radiodifusión y televisión, el contenido del

material de audio puede cambiar entre música, la palabra y efectos sonoros, y que estos

cambios pueden alterar la sonoridad subjetiva, esta recomendación especifica los

algoritmos de audio con el propósito de determinar la sonoridad de los programas de audio

que se transmiten.

La base de la recomendación es un filtro de ponderación RLB (Revised Low-frequency B-

curve) y una medida de la media cuadrática Leq. El filtro RLB era la mejor solución para

señales mono continuas, sin embargo como los programas de emisión puede contener

señales mono, estéreo y multicanal es necesario un valor de sonoridad único sin importar el

número de canales de audio [23]. El diagrama de bloques que presenta el algoritmo para la

medición de la sonoridad multicanal se puede observar en la Fig. 4.

Fig. 4 Diagrama de bloques del medidor de sonoridad multicanal

Fuente: International Telecommunication Union, ITU-R. BS. 1770-4 Algorithms to measure audio programme loudness and true-peak audio level, Ginebra:ITU, 2015.

El filtro previo tiene como objetivo eliminar los efectos acústicos de la cabeza, que ha sido

modelada como esfera rígida, luego cada canal se somete a un filtro pasa altos RLB de

acuerdo con la curva de ponderación B. Una vez cada canal haya pasado las etapas de


filtrado, se evalúa el valor cuadrático medio y finalmente se suman los canales para medir

la sonoridad aplicando la ecuación (1):

𝑆𝑜𝑛𝑜𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 = −0,691+ 10𝐿𝑜𝑔 𝐺! .𝑍!! [𝐿𝐾𝐹𝑆], (1)

Donde 𝐺! corresponde a los coeficientes de ganancia de los canales y 𝑍! es el valor

cuadrático medio de cada canal. Los detalles de coeficientes de las etapas de filtro,

coeficientes de ponderación de canales y la fórmula de 𝑍! pueden verse en el Anexo 1.

La sonoridad es indicada en unidades LKFS (Loudness K-weighted Full Scale) que es la

sonoridad (el nivel) ponderada en K a escala completa. Este filtro de ponderación

básicamente “construye un puente entre la impresión subjetiva y la medida objetiva” de la

sonoridad [24].

c) Recomendación EBU R-128

La European Broadcast Union toma como base los algoritmos de la recomendación ITU

1770, pero tiene en cuenta cierto tipo de programas que pueden contener largas secuencias

con bajo nivel de audio, es decir donde posiblemente se establezcan intervalos de silencio

muy largos [25].

Esta recomendación no sólo propone que se use el nivel medio de sonoridad, sino también

un rango de sonoridad y un nivel máximo de cresta real para normalizar las señales de

audio en la radiodifusión, cumpliendo los límites técnicos en la cadena de la señal, al igual

que las necesidades artísticas de cada programa o estación dependiendo de su género y la

audiencia destino [25].

Allí, la escala LKFS fue reemplazada por LUFS (Loudness Unit relative to Full Scale) y se

plantea un función de puerta (gating) para detener momentáneamente la medición cuando

su nivel está 8LU (Loudness Unit) por debajo del nivel de sonoridad objetivo del programa

[25]. La ventaja al aplicar esta puerta es que la medida de la sonoridad se vuelve más

estable entre programas de diferentes géneros, por ejemplo permitiendo que una película,


programas de contenido musical y comerciales estén “alineados en sonoridad” [25]. El

nivel objetivo de sonoridad es de -23LUFS al cual deben estar todos los programas.

D. Diseño Sonoro

El diseño de sonido es el proceso de creación y mezcla del audio para un determinado

proyecto sonoro, en el ámbito audiovisual se busca una interacción entre la imagen y el

sonido de forma coherente en la ubicación de las fuentes sonoras y en el momento

adecuado de manera que el espectador se involucre en la escena que está viendo y obtenga

la experiencia que se tiene por objetivo proporcionar cuando se crea un ambiente sonoro.

“La postproducción de sonido es la fase final de la elaboración de la banda sonora que

consiste en seleccionar, organizar y manipular los diversos elementos sonoros que se

utilizan en una producción audiovisual” [26].

1) Elementos de la Banda Sonora

“La banda sonora debe entablar una relación activa con la imagen” [26], es por eso que hay

varios elementos que la componen.

a) La palabra

Expresión verbal en forma de comentario, de voces o de diálogos sincronizados. Puede

captarse mediante micrófonos en el lugar de rodaje o haciendo un doblaje en estudio, de

manera que la voz se sincronice con la imagen a partir de lo grabado como sonido directo.

El doblaje también se puede utlizar cuando una producción requiere el cambio del idioma

original, técnicamente se conoce como ADR (Automated Dialogue Replacement -

reemplazo automatizado de diálogos) [26].

b) La música

Es un medio narrativo que aporta información a la imagen. La música puede surgir desde la

misma acción al provenir de alguna fuente sonora presente en la pantalla (música diegética)


o puede parecer en la imagen sin que surja desde la acción, usualmente se inserta con el fin

de conseguir efectos estéticos (música no diegética) [27].

c) Efectos sonoros y ambientales

Sonidos que contribuyen a la sensación de realismo de la imagen ya que son específicos de

cada escena y pueden ser obtenidos a través de librerías de sonido creados a partir de la

grabación durante el rodaje o efectos previamente grabados y procesados. También en esta

categoría se encuentra el Foley, que es la grabación de sonidos especificos en estudio

después del rodaje y cuya sincronía con la acción es de gran importancia. Los ambientes

son conocidos como “wildtracks” que son todos los ruidos homogéneos y no sincrónicos

con la imagen que acompañan a la acción y definen el espacio [27].

d) El silencio

El silencio está relacionado con algún sonido que es más fuerte que el “silencio” del que

estamos conscientes, por ejemplo un “room tone” [28]. Se utiliza como pausa entre

diálogos, ambientes, sonidos y música o como recurso de expresión pues puede añadir

dramatismo, expectativa e interés [27].

E. Post-producción de Audio Envolvente

El uso del audio envolvente o surround tiene la intención de envolver a la audiencia en el

campo sonoro de un proyecto audiovisual mejorando su experiencia sensorial a través de la

reproducción con parlantes que rodean al oyente [27].

1) Grabación de audio envolvente

En general, la grabación de sonidos para crear un espacio sonoro envolvente se realiza

mediante técnicas tradicionales de grabación estéreo porque permiten dar espacialidad y

profundidad a lo que se esté grabando para dar una “imagen sonora” completa con la

utilización de 2 o 3 micrófonos durante la captura. Las técnicas usadas para la captura de

sonido suelen ser las configuraciones par espaciado, técnica XY, ORTF, entre otras


técnicas [29], incluso se han configurado arreglos de más de 3 micrófonos para lograr

mayor espacialidad y envolvimiento [29], un resumen de estas configuraciones puede

apreciarse en la tabla I:

TABLA I. TÉCNICAS ESTÉREO Y SURROUND

Técnica de micrófono Configuración Posición

XY

2 micrófonos cardioides con cápsulas

coincidentes en un angulación de 90º-

135º

Par Espaciado

2 micrófonos cardioides u

onmidireccionales separados 1-3 metros.

ORTF

2 micrófonos cardioides espaciados

17cm con un ángulo de 110º),

Decca Tree

3 micrófonos omnidireccionales que

forman un triángulo equilátero que

apunta directamente la fuente sonora


Hamasaki Square

4 micrófonos bidireccionales cuyos lóbulos positivos apuntan al centro

Nota: Facultad de Bellas Artes UNLP, «Técnicas de Microfoneo de Sala,» [En línea]. Available: https://goo.gl/RxmRnS.

2) Dolby Digital 5.1

Dolby Digital también es conocido como AC-3. Se compone de 6 canales de audio

discretos – Izquierdo (Left), Central (Center), Derecho (Right), Izquierdo envolvente (Left

Surround), Derecho envolvente (Right Surround) y Canal de Bajas frecuencias (Low-

frequency effects), el cual lleva el contenido por debajo de los 120Hz [30]. Usando la

compresión AC-3, que es un sistema de codificación-decodificación que preserva la

información en el rango audible humano entre 20Hz y 20KHz, eliminando la información

redundante [30] y así los 6 canales son codificados en un sólo archivo de información para

imprimirse a la película. Para la proyección, esta información es decodificada de nuevo a

sus 6 canales originales y llevados por el sistema de reproducción apropiado. La mayoría de

las películas digitales y DVDs son codificados usando este formato.

3) Mezcla de audio envolvente 5.1

La idea al mezclar el audio de un proyecto audiovisual de cualquier tipo bajo el 5.1 es darle

al espectador una experiencia de inmersión de manera que sienta que se encuentra dentro

del entorno que ve en la pantalla, no obstante la mezcla envolvente de audio tiende a

hacerse de forma artística sin embargo se conservan cierto parámetros recomendados

durante el proceso de mezcla frente a la distribución de los planos sonoros en el sistema de

los 6 parlantes que conforman la reproducción 5.1 [31].


La principal función del canal central es proporcionar un anclaje de los elementos claves de

la producción, especialmente los diálogos pero a su vez puede contener elementos como

música o efectos sonoros específicos de manera muy sutil. En los canales laterales frontales

se encuentra una pequeña divergencia junto con el canal central, pero son más enfocados a

los efectos sonoros transientes o no transientes y en ocasiones a contenido musical. Los

canales laterales traseros se centran en el contenido de sonidos de ambientes y efectos

sonoros que permiten que el oyente sienta la envolvencia dentro del entorno de la imagen

ya que proveen la información de la posición espacial. Ahora frente al canal de bajas

frecuencias (LFE, Low-frequency effects), éste se ha referido como el canal de ‘boom’ pues

se usa para agregar efectos dramáticos con contenidos en bajas frecuencias [32].

La ubicación de estos elementos sonoros en los canales de audio para ser reproducidos en el

sistema 5.1, se puede lograr con una de herramienta incluida en la versión 10HD del

software Protools. Dicha herramienta permite realizar el paneo (panning), que se refiere a

ubicar un sonido en un punto específico del campo sonoro controlando qué tanto debe

reproducirse en cualquiera de los parlantes [33]. Aunque esto está abierto a interpretación

y depende de qué tipo de narrativa tiene el contenido audiovisual, existen prácticas de

paneo comunes para crear un buen ambiente sonoro.

Usualmente en los canales frontales (Left, Center, Right) se ubican todo lo que provenga de

una fuente monofónica como diálogos y foley (efectos sonoros), aunque éste último puede

ser archivo estéreo y se ubicar en los canales principales estereofónicos (Left, Right) [33].

En los canales envolventes (Left Surround, Right Surround) se ubica todo lo que lleve a dar

una sensación de un espacio amplio cuando se quiera rodear al oyente o crear una gran

profundidad en el campo sonoro, de esta forma, se ubican los ambientes, efectos sonoros y

música [33].

En cuanto al canal de baja frecuencia (LFE Low-Frequency Effect), en éste se ubica la

música y efectos sonoros cuando sea necesario y apropiado, pues sólo se destina para

reproducir baja frecuencia y depende del género que tenga el proyecto audiovisual [33].


4) Sistema de Reproducción 5.1

Al igual que los 6 canales de audio para el formato Dolby Digital, el sistema de

reproducción 5.1 consta también de 6 parlantes (Left, Center, Right, Left Surround, Right

Surround, LFE - Subwoofer) configurados como se observa en la Fig. 5.

Fig. 5 Configuración de parlantes típica de Dolby Digital AC-3

Fuente: R. Tozzol, Protools Surround Sound Mixing, 2ª edición ed., Milwaukee: Hal Leonard Books, 2011

F. Post-producción de Audio Binaural

Con el surgimiento y reciente desarrollo de productos audiovisuales en 3D, se busca que la

grabación y mezcla binaural sea una mejor herramienta para obtener un sonido real y

coherente frente a la imagen, de manera que el oyente se pueda situar dentro del campo

sonoro con diferentes fuentes localizadas en el espacio [35].

El audio binaural tiene su base en la localización de las fuentes sonoras, esta posición es

proporcionada por las diferencias interaurales de tiempo y de intensidad, donde la cabeza

humana siendo un obstáculo entre los oídos, actúa como una sombra acústica [36]

1) Grabación Binaural

Una exitosa experiencia de audio 3D se da sólo si se escucha mediante audífonos en vez de

altavoces y la razón es que cuando se usan audífonos, el oído izquierdo escucha las señales

que éste debería escuchar y lo mismo se aplica al oído derecho. La técnica binaural utiliza


dos micrófonos omnidireccionales a ambos lados de una cabeza artificial creando así una

imagen estéreo bastante fiel en cuanto a proveer información sobre la distancia y dirección

de las fuentes sonoras [37]. En la Fig. 6 se puede apreciar un sistema de grabación binaural

donde (1) representa el plano horizontal y (2) el plano medio [38].

Fig. 6. Cabeza binaural para grabación donde (1) es el plano horizontal y (2) el plano medio

Fuente: https://goo.gl/3qHDj9

2) Mezcla de audio binaural

Poco es lo que se ha estudiado sobre la mezcla de sonido binaural enfocado a la

postproducción para proyectos audiovisuales, sin embargo se deben tener en cuenta los

mismo principios usados para la mezcla envolvente, ya que el propósito es recrear la

audición humana dentro de un entorno. Es por ello que es importante reconocer la dirección

y posición de las distintas fuentes sonoras para generar el sentido de espacialidad que se

desea proyectar.

Varias herramientas se han desarrollado para imitar la respuesta o percepción del oído

humano de manera que sean capaces de interpretar la información de la posición de una

fuente de sonido (delante, detrás, arriba, abajo, izquierda o derecha de la posición de

escucha) por medio de una señal estéreo normal, tal es el caso de la herramienta

Panorámica Binaural de Logic Pro [39] o el plug-in de Wave Arts Panorama 5 que

reproduce la localización psicoacústica del sonido permitiendo panear los sonidos en tres

dimensiones [40]. Ambas herramientas muestran una interfaz que permite ubicar y


caracterizar las fuentes sonoras mediantes controles de paneo, tal como se ilustra en las Fig.

7 y Fig. 8 respectivamente.

Fig. 7 Panoramizador Binaural de Logic Pro. Procesador psicoacústico capaz de simular posiciones

arbitrarias de la fuente de sonido Fuente: J. A. Torres Viveros, «Aplicación de técnica de grabación y mezcla binaural para audio comercial y/opublicitario,» Proyecto de Grado, Carrera de Estudios Musicales, Facultad de Artes, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá D.C, 2009.

Fig. 8 Panorama 5 Wave Arts. Herramienta especializada para crear escenas de audio 3-D realista

utilizando sonido estéreo regular

Fuente: httsp://goo.gl/rFcuLq


3) Sistema de Reproducción Binaural Opsodis (Optimal Source Distribution)

Es un sistema de reproducción en forma de barra que se compone de un arreglo de 3 pares

de altavoces que puede crear una imagen sonora en tres dimensiones. El sistema divide la

información en las bandas de frecuencia en cada par de transductores e incluye unos filtros

especiales de cancelación del efecto de crosstalk [41].

Los parlantes en el arreglo tienen diferente angulación entre ellos y la distribución de las

frecuencias se da así: el par de parlantes en el centro se encargan de reproducir las altas

frecuencias y presentan poca angulación, los pares de parlantes en los extremos reproducen

las bajas frecuencias y tienen una mayor angulación para evitar la pérdida en dichas

frecuencias y los parlantes que están en medio de cada arreglo se encargan de reproducir las

frecuencias medias, de esta forma presenta en su totalidad respuesta estable [42], un

diagrama de esto puede observarse en la Fig. 9.

Fig. 9 Desplazamiento por banda de frecuencia del Opsodis

Fuente: T. Takeuchi, «3D Sound Reproduction with 'OPSODIS' and its commercial applications,» Institute of Sound and Vibration Research, University of Southampton, Southampton.

G. Conceptos de Estadística

La estadística permite hacer una clasificación y ordenación de datos obtenidos de alguna

observación con el fin de realizar una interpretación de los datos, hacer comparaciones y

sacar conclusiones.


1) Población y muestra

La población es el conjunto de todos los individuos que porten información sobre el

fenómeno que se estudia, por lo general se clasifican en poblaciones finitas e infinitas. La

muestra es una parte representativa de la población seleccionado para ser estudiado [43].

Una población infinita es considerada cuando consta de más de 100,000 individuos [44],

donde la muestra 𝑛 está dada por la ecuación (2):

𝑛 = !!.!.!!!

(2)

Y la población finita corresponde a aquella que consta de menos de 100,000 habitantes

[44], donde la muestra 𝑛 está dada por la fórmula (3):

𝑛 = !!.!.!.!!!. !!! !!!.!.!

(3)

De ambas ecuaciones, 𝑁 es el tamaño de la población, 𝑃 es la proporción que se espera

encontrar, en caso de desconocerse (P=0,5); 𝑄 = 1− 𝑃; 𝐸 es el margen de error permitido

y 𝑍 es la desviación del valor medio que se acepta para lograr el nivel de confianza deseado

[43]. Este valor viene dado por la distribución normal, donde los valores más frecuentes

son:

Nivel de confianza 90%; 𝑍 = 1,645



2) Medidas de tendencia central

Son valores únicos que intentan describir un conjunto de datos a partir de las posiciones

centrales en ese conjunto. Las medidas más comúnmente usadas son: media, moda y

mediana.


• Media aritmética: Es la medida más utilizada, se calcula mediante la suma de todo

los valores del conjunto de datos y éste se divide entre la cantidad de los datos

recolectados. A pesar de que minimiza el error en la predicción de un valor en el

conjunto de datos, su resultado se puede ver afectado por valores extremos

causando una medida no tan conveniente

• Mediana: representa el punto central de una serie de datos ordenados de forma

ascendente o descendente. Su cálculo no se ve afectado por los valores extremos,

por lo que resulta más útil. Hay dos formas de calcularla, pues depende del número

de datos. Para un número impar de datos ordenados de menor a mayor o de mayor a

menor: la mediana es el valor que queda justo al centro, y para un número par de

datos se busca la media aritmética entre los dos valores centrales.

• Moda: esta medida es el valor que se repite con mayor frecuencia dentro del

conjunto de datos y no depende de valores extremos. [46]

3) Medidas de dispersión

La dispersión es una medida para describir la variabilidad de un conjunto de valores

respecto a su media, de esa forma entre menos disperso sea un conjunto más cerca está del

valor medio encontrado [47]

• Dispersión estándar: es la medida que representa la distancia promedio de los datos

de la media en un grupo o población. Entre más pequeña sea esta, más cercana está

la población a la media [47]. Su cálculo se evidencia en la ecuación (4)

𝜎 = (!!!!)!

!!! (4)

Donde 𝑛 es la cantidad total de datos, 𝑥 es la media y 𝑥! es cada dato del conjunto

[48]

• La varianza mide la mayor o menor dispersión de los valores de la variable respecto

a la media aritmética, se calcula elevando al cuadrado la dispersión estándar. Cuanto

mayor sea, habrá más dispersión [48].



VII. METODOLOGÍA

A. Diseño sonoro del cortometraje

Se escogió el cortometraje, “Love thy Neighbor”, y se comenzó a desarrollar el diseño

sonoro plasmado en un documento técnico (ver Anexo 2), a partir de la elección de los

efectos sonoros (foley y librería), música, ambientes y doblaje de las voces de los

personajes de manera que se analizara la importancia de cada uno de los sonidos de acuerdo

con el plano y narrativa de la historia, para la eventual captura de los mismos mediante

técnicas tradicionales de grabación estéreo y la técnica de grabación binaural. Se tomó la

decisión de dividir el corto en 5 escenas de manera que en cada una de ellas se plasmara

una idea diferente para la perspectiva del espectador a medida que vea el cortometraje y

pueda sentirse inmerso en cada situación. Debido a que el idioma original del cortometraje

es inglés y al no poder tener acceso a las grabaciones originales del mismo, se planteó un

libreto con el doblaje al español (ver Anexo 3), donde se especifican los personajes, la

situación de cada escena y los diálogos. La tabla II resume el enfoque sobre el cual se tomó

la decisión de manejar la perspectiva para cada escena del cortometraje.

TABLA II. PERSPECTIVA PARA CADA ESCENA DEL CORTOMETRAJE ESCENA LUGAR RESUMEN PERSPECTIVA DEL

ESPECTADOR

1 Sala de

Interrogación

Maria Antonieta se da vuelta para

comenzar su interrogatorio a los

vecinos que acaban de mudarse al

barrio

Vecinos

(frente a Maria Antonieta)

2 Sala de

Interrogación

Continúa el interrogatorio, y Maria

Antonieta pasea por detrás de los

vecinos dejando en contexto lo que

está pasando

Vecinos

(Se emula el movimiendo de la

niña por detrás de los vecinos)

3 Sala de la casa Alguien golpea la puerta y Maria

Antonieta se dispone a abrir la

puerta cuando encuentra un joven en

la puerta

Maria Antonieta

(Frente al joven que tocaba la

puerta)

4 Sala de Continúa el interrogatorio y Maria Vecinos


Interrogación Antonieta tiene algo más a su favor,

una grabación del juguete como

evidencia

(Frente a Maria Antonieta)

5 Sala de la casa La madre interrumpe a su hija en

medio del interrogatorio, se disculpa

con los vecinos y algo inesperado

sucede

Maria Antonieta (en el

momento en que entra la

madre) – Vecinos

(frente a la madre)

1) Descripción técnica de los movimientos para cada plano

Personajes: niña (Maria Antonieta), vecinos, madre, marioneta, joven

Lugar en que se desarrolla el cortometraje: sala de una casa.

En la tabla III, se presenta un diagrama que muestra en detalle cada plano del cortometraje,

en donde la perspectiva del plano o el punto del oyente están representado por el círculo

negro.

TABLA III. DIAGRAMA TÉCNICO DE LOS PLANOS DEL CORTOMETRAJE

Plano/Duración

(minuto:segundo)

Descripción del plano Diagrama

1) 0:00 – 1:04 El plano general ubica a un niña

sentada frente a una mesa, frente

a ella se encuentran dos personas

COMPARACIÓN OBJETIVA Y SUBJETIVA DE LA SONORIDAD… 41 2) 1:05 – 1:25 La niña está de pie al lado

derecho de los vecinos mientras

vierte un poco de café en una

taza, comienza a hablar a medida

que camina por detrás de los

vecinos hasta llegar el lado

izquierdo de ellos donde finaliza

momentáneamente su diálogo

3) 1:25 – 1:42 La niña camina hacia su posición

inicial frente a los vecinos al otro

lado de la mesa donde continúa

con su diálogo

4) 1:42 – 1:47 Se oyen unos golpes en una

puerta, la niña se levanta de su

silla y se dirige a abrir la puerta.

COMPARACIÓN OBJETIVA Y SUBJETIVA DE LA SONORIDAD… 42 5) 1:47 – 2:38 En la puerta la niña habla con el

joven predicador por un

momento.

6) 2:38 – 2:50 La niña despide al joven

predicador y cierra la puerta,

luego regresa a su silla frente a la

mesa, y desde afuera el joven

golpea la ventana, la niña lo

ignora y vuelve a su posición

inicial.

7) 2:50 – 3:50 La niña continúa su

interrogatorio a los vecinos

desde el otro lado de la mesa

8) 3:50 – 3:58 La madre interviene en medio

del interrogatorio, regañando a la

niña por la situación en que se

encuentra.

Momentáneamente la posición

del oyente cambia de los vecinos

a la niña

COMPARACIÓN OBJETIVA Y SUBJETIVA DE LA SONORIDAD… 43 9) 3:58 – 4:24 La madre se disculpa con los

vecinos por el comportamiento

de su hija y se dirige a la silla

que ocupaba la niña hace unos

momentos. Sentada frente a los

vecinos, al igual que su hija,

comienza un interrogatorio hacia

ellos.

2) Grabación de foley y efectos

a. Grabación para Sonido Envolvente

Los efectos de Foley enunciados en el Anexo 2 fueron grabados individualmente en el

estudio A de la Universidad de San Buenaventura al igual que los estudios Reaktor en la

ciudad de Medellín. En ambos casos, el micrófono utilizado para la grabación fue un AKG

414 y un Sennheiser ME66, éste último utilizado únicamente en el estudio A. La grabación

se hizo en track monofónico (ver Fig. 10).

Posteriormente se realizó una edición preliminar ubicando cada uno de los efectos en

sincronía con la imagen.

Fig. 10 Grabación de foley – pasos niña


b) Grabación Binaural

La grabación de los efectos sonoros se realizó igualmente en el estudio A haciendo uso de

un prototipo de cabeza binaural, para esta grabación los canales son estéreo y el proceso de

captura de cada efecto se realizaba de acuerdo con la perspectiva planteada para cada

escena y realizando el movimiento de los objetos hacia la cabeza binaural con el fin de

evocar la acción tal cual la persona escucharía si estuviera inmersa en cada escena (ver Fig

11).

Fig. 11 Grabación de foley para escenas de interrogación

3) Doblaje

El idioma original del cortometraje “Love Thy Neighbor” es inglés, sin embargo junto a la

directora y en vista de la falta de las capturas originales, se tomó la decisión de realizar el

doblaje al español para los cuatro personajes de la historia y su eventual captura bajo

técnica binaural y técnicas para audio envolvente.

Inicialmente la grabación del doblaje de las voces se realizaría con técnicas cercanas y

técnica binaural simultáneamente con el fin de que no hubiera cambios en la intención de

cada personaje al hablar y eventualmente no se presentara una influencia mayor de una

técnica de grabación sobre la otra para la mezcla posterior del cortometraje. Debido a


inconvenientes frente a la disponibilidad de la cabeza binaural y la coordinación de tiempo

de las personas que grabarían las voces para el cortometraje, se tomó la decisión de realizar

la grabación con cada técnica de forma separada.

a) Doblaje para audio envolvente

La captura de voces en canales monofónicos se realizó en el estudio A de la Universidad de

San Buenaventura usando el micrófono Neumann KMS 105 y una pantalla anti-viento, a

continuación se detalla cada uno de los personajes del corto y las personas que ayudaron

con el doblaje:

• Maria Antonieta (niña): Evelyn Ramírez

• Joven predicador / Marioneta: Andrés Paul Zúñiga

• Madre: Lariana Martínez

El proceso de captura de doblaje (Fig. 12) tuvo especial cuidado debido a que debía tener

sincronía con los movimientos de labios y el tiempo estimado para cada frase además de

evocar las emociones de los personajes conforme a la historia del cortometraje.

Fig. 12 Doblaje Maria Antonieta (niña)


b) Doblaje para audio binaural

Al igual que la grabación para 5.1, la captura del doblaje se realizó en el estudio A. Con uso

de la cabeza binaural, el proceso de grabación fue algo diferente para cada personaje y de

acuerdo con cada escena. Se tomó como referencia la perspectiva de cada escena del

cortometraje con el fin de emular directamente desde la grabación la ubicación del

personaje y cómo el espectador escucharía, se realizaron tomas experimentales cambiando

la posición desde dónde se capturaría cada una de las voces, una descripción detallada de

cada personaje se evidencia a continuación

Joven Predicador:

• Escena 3: la perspectiva para este caso es desde la posición de la niña, en la que el

joven está frente a ella, la captura también emula esta posición haciendo la

grabación frente a la cabeza binaural, tal como se muestra en la Fig. 13.

Fig. 13 Grabación doblaje joven

Madre de la niña

• Escena 5: El inicio de esta escena es justo cuando la madre habla por primera vez,

la perspectiva se posiciona desde la niña, y dado que la madre habla desde un

ángulo elevado, la captura de este diálogo se realizó de la misma manera (Ver Fig.

14). Para el resto de la escena, la perspectiva regresa a ser frente al personaje, así

que la grabación de estos diálogos se realizó frente a la cabeza binaural.


Fig. 14 Grabación doblaje madre

El personaje de Maria Antonieta fue el único que no pudo doblarse con la cabeza binaural

debido a conflictos con la disponibilidad del prototipo de la cabeza binaural, es por eso que

durante los procesos de edición y mezcla sólo se utiliza el audio grabado con la técnica para

audio envolvente

4) Montaje y Edición de Audio

Durante este proceso y para ambas sesiones (5.1 y binaural) de audio se realizó la sincronía

de los efectos de foley y diálogos frente al video. Una vez hecho esto, se realizó la elección

de efectos de librería que apoyaran algunas acciones (ver Anexo 2) dentro del cortometraje

al igual que los ambientes que acompañan cada escena, que para el caso sólo se utilizaron 3

tipos de ambiente: un room tone para las escenas de interrogación donde destacaba el

silencio, ambiente residencial dentro de casa y ambiente residencial externo. Con uso de

estos ambientes, fue posible brindar la información de ubicación de cada escena y permiten

la inmersión dentro de la misma.

5) Mezcla de Audio

Una vez se tiene el material de audio (efectos sonoros, foley y voces) grabado y

sincronizado con la imagen se da inicio al proceso de post-producción para realizar la

mezcla de audio binaural y 5.1.


a) Mezcla de audio envolvente 5.1

Con el material editado se comenzó el proceso de mezcla en formato 5.1 con el software

Pro Tools 10 HD en el que se inicia una pre-mezcla de niveles y distribución espacial de los

sonidos de acuerdo con la imagen y de acuerdo a cada escena siempre respetando la idea

narrativa de la historia y la perspectiva planteada en el diseño sonoro. Luego, se realizó una

distribución de los sonidos en los diferentes canales de audio: las voces en los parlantes

centrales, los ambientes distribuidos en los parlantes surround al igual que la música y los

efectos sonoros se distribuyeron en los parlantes de acuerdo con la procedencia de la fuente

sonora en cada una de las escenas.

Con el fin de mantener la idea narrativa del cortometraje y la perspectiva en cada una de las

escenas, algunos sonidos fueron distribuidos de acuerdo con su procedencia, así:

• Escena 1

Los diálogos que para el caso son solo de la niña fueron ubicados en el parlante central con

porcentaje a los laterales. Los efectos de foley tuvieron automatización de espacialidad para

simular la acción de los objetos en la escena. La música fue mezclada en 5.1 pero no

llevando mucho porcentaje al canal LFE pues no era necesario.

• Escena 2

Durante esta escena la niña camina alrededor de los vecinos, en este caso, los diálogos

tuvieron una automatización a lo largo de los canales central, laterales y surround para

generar el movimiento y procedencia de la voz de acuerdo con la ubicación de la niña. La

automatización también se realizó con los efectos de foley (pasos).

• Escena 3

En esta escena hay un cambio de ambiente, pues se pasa del room tone a la sala de la casa y

luego al exterior, en este caso los ambientes tienen un rol importante porque son los

encargados de generar la espacialidad de los personajes. Sin embargo mantienen su


configuración en 5.0 generando la inmersión necesaria. Los diálogos se mantuvieron en los

canales centrales ya que la perspectiva no cambia y tampoco hay movimiento. Durante esta

escena se hace uso de música diegética proveniente del reproductor de la madre, para este

caso, el nivel fue un poco más bajo, además de una ecualización sobre este canal para

generar la sensación de escucha a través de audífonos. Los efectos también se ubicaron de

acuerdo con la procedencia del sonido.

• Escena 4

En esta escena se vuelve a la sensación de estar en una sala de interrogación, de nuevo el

ambiente es el principal elemento de inmersión, se generó espacialidad y mantiene su

configuración 5.0 en los canales de reproducción. Los diálogos, que para el caso son los de

la niña y la marioneta, se ubican en los canales centrales pues la perspectiva de la escena así

lo requiere, al igual que los efectos de foley.

• Escena 5

Los ambientes vuelven a cambiar, se hace un cambio de la sala de interrogación a la sala de

la casa, los niveles son automatizados ya que mientras que en la sala de interrogación el

ambiente es un poco más importante (debido a la fantasía de la niña), cuando se pasa a la

sala se vuelve a la realidad del día y el ambiente se torna un poco más bajo de lo usual. Los

diálogos, justo al inicio de la escena, durante la primera intervención de la madre se

ubicaron espacialmente de acuerdo con su procedencia, y luego se llevaron al canal central

para mantener la perspectiva general de la escena. Los efectos de sonido fueron ubicados

también de acuerdo a su procedencia en el espacio. La música da la información del efecto

dramático hacia el final de la escena hasta los créditos del cortometraje, al igual que en la

primera escena, se mezcló en 5.1 sin enviar un alto porcentaje de bajas frecuencias al canal

LFE. Una imagen general de la sesión de mezcla se puede observar en la Fig. 15.


Fig. 15 Sesión de Mezcla 5.1

b) Mezcla de audio binaural

Con el material editado se comenzó el proceso de mezcla en formato binaural con el

software Pro tools 10 HD en el que se inicia una pre-mezcla de niveles. En este caso se

procuró mantener los mismos niveles y ubicación de las fuentes tal como se realizó durante

la mezcla en 5.1. Se utiliza el canal de audio de la niña grabado para audio envolvente.

Ya que esta sesión es tipo estéreo, cada uno de los planos sonoros tuvo procesamiento con

el plug-in Panorama 5 tomando ventaja de sus atributos de reverberación que permitían la

sensación de ubicación y espacialidad de las fuentes sonoras.

• Escena 1

En el ambiente, la fuente fue ubicada en la posición del espectador para mantener la

sensación de inmersión en la escena. Los diálogos que para el caso son solo de la niña

fueron ubicados en la parte central, con algo de reverberación para mantener la idea

narrativa de la escena. Los efectos de foley también se ubicaron de acuerdo con el lugar de

procedencia de cada sonido.

• Escena 2


Los ambientes mantienen su posición al igual que la escena 1. Durante esta escena la niña

camina alrededor de los vecinos, frente a esto, desde la captura del diálogo ya se estaba

emulando el movimiento del personaje, en este caso se quiso dar prioridad a la grabación

experimental y no se utilizó en alto porcentaje el plug-in Panorama 5, esto con el fin de

comparar la captura con la automatización entre ambos formatos. Los efectos de foley

tampoco tuvieron un procesamiento en el plug-in, ya que la grabación de estos se realizó

desde la misma ubicación que tomaron en la escena.

• Escena 3

En esta escena hay un cambio de ambiente, sin embargo se trata de mantener la misma

posición anterior para continuar con la inmersión en la escena. Los diálogos se ubicaron en

posición frontal, pero sin reverberación pues ambos personajes hablan en un espacio

abierto. Los efectos también se posicionaron de acuerdo con la procedencia del sonido. Hay

un momento en el que se usa la música diegética, así que se utilizó el mismo track de la

mezcla 5.1, y se ubicó de acuerdo con la lejanía en que se escucharía.

• Escena 4

En esta escena se vuelve a la sensación de estar en una sala de interrogación, de nuevo el

ambiente mantiene su configuración anterior añadiendo un poco de reverberación. Los

diálogos, que para el caso son los de la niña y la marioneta, se ubican al frente del

espectador y se les agrega también reverberación para efectos de narrativa. Los efectos, que

ya están grabados según su posición, no tuvieron un procesamiento mayor del plug-in.

• Escena 5

Los ambientes cambian en cuanto al uso de reverberación, inicialmente están en la sala de

interrogación (reverberación) y luego a la sala de la casa (poca reverberación). El diálogo

de la madre, al inicio de la escena, se ubica en un ángulo elevado, se toma ventaja que

desde la captura se realizó la grabación de esta forma para evitar un procesamiento mayor

con el plug-in. Luego la fuente regresa a su posición al frente del espectador según la

perspectiva del resto de la escena.


Una imagen general de la sesión de mezcla se puede observar en la Fig. 16.

Fig. 16 Sesión de mezcla binaural

B. Medición de la sonoridad

Debido a que el presente trabajo se basó en la post-producción de un cortometraje y su

mezcla de audio fue realizada en formato 5.1 y binaural, la mejor aproximación para

evaluar la sonoridad del material es mediante el algoritmo presentado en la

Recomendación ITU-R BS 1770-4 [23].

1) Medición Objetiva

Con el fin de medir la sonoridad de manera sencilla y a bajo costo, se pretende usar el

software MATLAB_R2011a para implementar un algoritmo que permita evaluar la

sonoridad promedio del cortometraje en ambos formatos de audio.

a) Desarrollo

Una vez terminada cada una de las mezclas del cortometraje, y teniendo en cuenta que la

duración del cortometraje supera los 4 minutos, una sola medida no es suficiente para

detallar un nivel promedio de sonoridad, especialmente por la naturaleza del cortometraje.


Es por ello que se hace una división de escenas para luego medir la sonoridad y determinar

cómo varía el nivel en el tiempo y qué otros resultados puede aportar dicha medida. En

total se seleccionaron 10 escenas de aproximadamente 20 segundos de duración en cada

una, para evaluar los cambios de sonoridad que se puedan presentar cuando en cada

muestra hay contenido de diálogos, música, efectos y silencios.

La selección de escenas tanto para la mezcla 5.1 como la binaural se puede observar en la

tabla IV. Con la intención de comparar diferentes valores de sonoridad, siendo -23LUFS el

nivel de sonoridad de referencia de acuerdo a la EBU R-128 [25], se exportaron estas

escenas desde el software Protools 10HD a niveles de sonoridad en un rango entre -

18LUFS hasta -28LUFS, la herramienta utilizada para este fin fue el plug-in de la suite de

Waves, Waves Loudness Meter [49], que provee una medida precisa de sonoridad y cumple

con las especificaciones de la ITU (International Telecommunication Union), EBU

(European Broadcast Union) y ATSC (Advanced Television Systems Committee).

Debido a que el software MATLAB no reconoce archivos multicanal a excepción de

archivos estéreo, es necesario extraer de cada muestra 5.1 los canales discretos (Left,

Center, Right, Left Surround, Right Surround, LFE) para la lectura de todos los canales por

cada muestra en la implementación del algoritmo.

TABLA IV. SELECCIÓN DE ESCENAS PARA LA MEDICIÓN DE SONORIDAD

ESCENAS

Posición en tiempo (minutos: segundos)

1 2 3 4 5

1a 1b 2a 2b 3a 3b 4a 4b 5a 5b

0:07-0:27

0:30-0:50

1:04-1:24

1:29-1:49

1:52-2:09

2:18-2:39

2:55-3:15

3:17-3:37

3:37-3:58

4:01-4:22

Si bien el algoritmo ya ha sido planteado en la ITU-R BS 1770 [23], la implementación de

la medida la realiza cada fabricante o empresa, en la Tesis de Maestría en Tecnología

Informática [50], Víctor M.S Acuña plantea un código en Matlab que, siguiendo el

algoritmo planteado por la recomendación, permite la evaluación de la sonoridad para

audios mono y estéreo.


La implementación de este código en el presente trabajo requirió, para el caso de la mezcla

5.1, la lectura de cada canal de audio por separado tal como lo indica la recomendación

ITU-R BS 1770 [23]. El código en Matlab se puede detallar en el Anexo 4.

Los pasos de implementación en Matlab son los siguientes:

1. Lectura de cada canal de audio.

2. Prefiltrado de cada canal para eliminar los efectos acústicos de la cabeza.

3. Filtro RLB en cada canal.

4. Valores cuadrático medio de cada canal de audio.

5. Ponderación para cada canal según la ITU-R BS 1770.

6. Medida de la sonoridad de acuerdo con la ecuación (1).

Para el caso de la mezcla binaural, no es necesario extraer los canales de audio discretos

puesto que Matlab lee directamente el archivo estéreo, de acuerdo con esto, la

implementación en el software es más sencilla pero mantiene las mismas etapas planteadas.

Este código se puede apreciar en el Anexo 5.

El procesamiento en el software se realizó para las escenas de la Mezcla en 5.1 y la Mezcla

Binaural. Cabe resaltar que el algoritmo presentado en la ITU-R BS 1770 no se tiene en

cuenta el canal de bajas frecuencias (LFE), por lo que fue descartado durante la medición

de la sonoridad.

2) Prueba Subjetiva

El diseño de la prueba subjetiva está basado en los métodos para la evaluación subjetiva

recomendados en la ITU-R BS. 1116-3 [51].

a) Definición del lugar para la prueba

La prueba se desarrolló en la sala de grabación del estudio A de la Universidad de San

Buenaventura Medellín, éste se acondicionó con paneles absorbentes con el objetivo de

cumplir con los parámetros descritos en la recomendación ITU-R BS. 1116-3 [51] y evitar

reflexiones presentes al momento de la realizar la prueba. Este espacio cuenta con un nivel


de ruido de fondo bajo de 20,5 dB, además comprende un área de 115.96 𝑚! y un

volumen de 82.38 𝑚! [52].

b) Nivel de Escucha

Para garantizar que un nivel de escucha fuera de 𝐿!"# = 78 ± 0.25 𝑑𝐵𝐴 [51], se

aseguró que la muestra de audio de referencia a -23LUFS proporcionara este nivel de

presión sonora cuando se reproducía por el sistema Opsodis. Esto se realizó con la medida

del nivel de presión sonora observado en el sonómetro ubicado en el punto de escucha

cuando se calibró el nivel del volumen saliente mientras se reproducía la muestra de audio

de referencia en el Opsodis.

c) Población y muestra

Teniendo en cuenta que este proyecto tiene como objetivo medir un parámetro en un

material audiovisual, se define una población compuesta por estudiantes de Ingeniería de

Sonido de la Universidad de San Buenaventura a partir del octavo semestre que se

encontraran cursando o ya habían cursado materias relacionadas con audiovisuales (Foley y

Doblaje, Montaje y Edición, Banda Sonora), de manera que se garantizaba un conocimiento

previo en mezcla de audio frente a proyectos audiovisuales. Para este proyecto, se

aproximó la población a 80 estudiantes.

De acuerdo a la ecuación (3) para el cálculo de la muestra en una población finita,

asumiendo:

Nivel de confianza de 95%, 𝑍 = 1,960

Error máximo del 10% (𝐸 = 0,1)

𝑃 = 0,5 𝑄 = 0,5

El tamaño de la muestra para la realización de la prueba subjetiva comprende 44

individuos.


d) Método de Evaluación

El esquema de la posición del sistema de reproducción frente al oyente se puede apreciar en

la Fig. 17, el opsodis se ubicó a una altura de 0.8m del suelo y a una distancia de 2m del

receptor.

Fig. 17 Vista en planta de la sala de grabación Estudio A y configuración de la prueba.

Fuente: S. Bayer Cano y M. Yepes Correa, «Estudio Comparativo de Prototipos de Pabellón Auditivo para Captura Binaural,» Trabajo de Grado, Ingeniería de Sonido, Facultad de Ingenierías, Universidad de San Buenaventura, Medellin, 2014

Antes del inicio de cada prueba, a cada individuo se le explicó el objetivo y cómo sería el

desarrollo de la prueba respondiendo a cualquier inquietud que tuviera, una vez pasada esta

etapa, se les entregaba a los participantes el consentimiento informado, para comenzar con

la prueba subjetiva (Ver Anexo 6). En la Fig. 18 se puede ver el montaje para el desarrollo

de la prueba.

Fig. 18 Montaje Prueba Subjetiva Sala de grabación Estudio A


El desarrollo de la prueba para la presentación de las muestras de audio fue a través de la

comparación de éstas frente a una referencia. La prueba se dividió en 3 tests:

• Tests 1 y 2: Se presentaban 1 lista de 12 muestras en cada test, en la que el primer

estímulo corresponde a la referencia de -23LUFS y los 11 siguientes corresponden

a muestras de audio con niveles de sonoridad diferentes en un rango entre -18LUFS

y -28LUFS. Se escogieron 2 escenas diferentes del cortometraje con contenido de

música, diálogo, silencio y ambiente. El primer test correspondía a la percepción de

la sonoridad para una escena mezclada en configuración envolvente 5.1, mientras

que el segundo test correspondía a una escena mezclada de forma binaural. El

orden y escena que se presentó en los test se evidencia en las tablas V y VI.

TABLA V. ORDEN PRIMERA ENCUESTA DE LA PRUEBA SUBJETIVA

Escena 1a - Muestra de audio 5.1

Nº muestra de audio 0 (Ref) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Sonoridad (LUFS) -23 -18 -22 -26 -21 -19 -24 -20 -28 -23 -27 -25

TABLA VI. ORDEN SEGUNDA ENCUESTA PRUEBA SUBJETIVA

Escena 2a - Muestra de audio Binaural

Nº muestra de audio 0 (Ref) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Sonoridad (LUFS) -23 -20 -19 --26 -22 -24 -27 -18 -25 -23 -28 -21

Durante los 2 primeros tests se le solicitó al estudiante que evaluara la percepción

de la sonoridad según la siguiente escala de apreciación (remítase al Anexo 7 para

ver las instrucciones de la prueba):

TABLA VII. ESCALA DE CALIFICACIÓN

Apreciación Calificación

Menos fuerte 1

Igual 2

Más fuerte 3


• Test 3: La tercera parte de la prueba subjetiva buscaba comparar la sonoridad entre

las dos mezclas de audio, 5.1 y binaural, para determinar si el individuo notaba

diferencias o no entre ellas. Se presentaron las 10 escenas seleccionadas en el

cortometraje, por pares y a niveles de sonoridad diferentes pero en cada par

permanecía la sonoridad, el orden y codificación en que se realizó la prueba se

aprecia en la tabla VIII:

TABLA VIII. ORDEN DE ESCENAS PRESENTADAS, TERCERA ENCUESTA

Escena 1b 3a 5b 4a 5a 2b 3b 2a 1a 4b

Par 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Sonoridad

LUFS -25 -20 -23 -23 -26 -21 -18 -23 -28 -23

X Binaural Binaural Binaural 5.1 5.1 Binaural 5.1 5.1 Binaural 5.1

Y 5.1 5.1 5.1 Binaural Binaural 5.1 Binaural Binaural 5.1 Binaural

A los participantes se les solicitó comparar la sonoridad de cada par de escenas de

acuerdo a la escala:

TABLA IX. ESCALA CALIFICACIÓN EN LA TERCERA ENCUESTA


Diferente 1

Igual 2


VIII. RESULTADOS

A continuación se presentan los resultados presentados por la medición objetiva y subjetiva

de la sonoridad para el cortometraje según la ITU-R BS1770-4 implementando el algoritmo

allí planteado.

A. Medición Objetiva

Se realizó una comparación entre la sonoridad medida desde el plug-in Waves Loudness

Meter y la sonoridad medida desde el algoritmo implementado en el presente trabajo, las

comparaciones se realizaron tanto para la mezcla de audio desarrollada para envolvente 5.1

como para la mezcla binaural y se realizó por muestras de audio de acuerdo con la

selección de escenas que puede verse en tabla IV. Los resultados de estas medidas se

presentan en las tablas X y XI:

TABLA X. COMPARACIÓN DE SONORIDAD ENTRE PLUGIN Y ALGORITMO IMPLEMENTADO EN MATLAB PARA 5.1

Sonoridad medida en Matlab - Muestras 5.1

Sonoridad WLM Plugin (LUFS) Esc 1a Esc 1b Esc 2a Esc 2b Esc 3a Esc 3b Esc 4a Esc 4b Esc 5a Esc 5b

-18 -19,62 -21,04 -19,22 -21 -17,89 -20,3 -19,18 -16,86 -17,24 -20,7 -19 -20,62 -22,04 -21,15 -23,59 -20,54 -22,7 -20,18 -22,5 -21,86 -21,79 -20 -21,41 -23,04 -22,45 -24,38 -21,75 -21,5 -21,28 -23,3 -22,96 -22,88 -21 -22,52 -24,04 -23,15 -25,38 -22,25 -22,5 -21,88 -23,9 -23,96 -23,58 -22 -23,62 -25,04 -24,15 -26,18 -23,75 -23,5 -22,57 -24,6 -25,36 -25,58 -23 -24,42 -26,04 -25,65 -26,78 -24,25 -24,1 -23,77 -26,5 -26,36 -26,58 -24 -25,52 -27,04 -26,75 -28,38 -24,02 -25,5 -24,78 -27,3 -27,16 -27,08 -25 -26,42 -28,04 -27,55 -29,58 -26,25 -26,5 -26,48 -28,2 -27,96 -27,58 -26 -27,52 -29,04 -28,15 -30,08 -27,34 -27,6 -26,78 -29,2 -29,16 -28,88 -27 -28,42 -30,04 -29,35 -31,28 -28,35 -29,3 -28,18 -30,3 -30,26 -29,88 -28 -29,52 -31,04 -30,45 -32,38 -29,65 -30,3 -29,28 -31,3 -30,96 -30,58


TABLA XI. COMPARACIÓN DE SONORIDAD ENTRE PLUGIN Y ALGORITMO IMPLEMENTADO EN MATLAB PARA BINAURAL

Sonoridad medida en Matlab - Muestras Binaural

Sonoridad WLM Plugin (LUFS) Esc 1a Esc 1b Esc 2a Esc 2b Esc 3a Esc 3b Esc 4a Esc 4b Esc 5a Esc 5b

-18 -19,80 -21,8 -18,84 -22,52 -21,2 -20,83 -19,37 -20,6 -21 -21,79

-19 -21,89 -22,1 -19,84 -23,72 -22 -21,93 -20,77 -22,06 -21,99 -22,69

-20 -23,19 -23,1 -21,24 -24,62 -22,9 -22,93 -21,37 -22,66 -23,29 -23,68

-21 -24,29 -24,11 -22,24 -25,82 -24 -23,83 -22,57 -23,86 -23,69 -24,58

-22 -25,19 -25,01 -23,04 -26,82 -24,9 -24,83 -23,67 -25,86 -24,99 -25,58

-23 -26,09 -26,11 -24,34 -27,9 -25,9 -25,93 -24,67 -25,76 -25,69 -26,98

-24 -27,29 -27,2 -25,24 -29,02 -27 -27,04 -25,67 -26,96 -26,79 -27,78

-25 -28,59 -28,01 -26,14 -30,22 -28,2 -27,63 -26,67 -27,96 -27,59 -28,88

-26 -29,59 -29,01 -27,34 -31,22 -29,1 -28,73 -27,57 -28,86 -28,99 -29,98

-27 -30,69 -30,11 -28,34 -32,12 -29,9 -29,63 -28,77 -30,06 -29,59 -30,98

-28 -31,39 -31,51 -29,34 -33,12 -30,8 -30,74 -29,67 -30,96 -20,59 -32,08

B. Resultados Pruebas Subjetivas

Se presentan los resultados obtenidos de las pruebas subjetivas, en dónde se evalúa la

percepción de cambios de sonoridad y la comparación de la misma entre muestras de audio

envolvente 5.1 y binaural. Los resultados están representados con medidas de tendencia

central y diagramas de barras donde se aprecia los porcentajes sobre cada prueba.

1) Resultados Percepción de cambios de sonoridad

En las Fig. 19 y Fig. 20 se presentan los diagramas de barras que corresponden al

porcentaje de percepción de cambios de sonoridad frente a la referencia de -23LUFS, en

muestras de audio 5.1 y binaural. En las tablas XII y XIII se observan las medidas de

tendencia central y dispersión.


TABLA XII. MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL PARA LOS NIVELES DE SONORIDAD DE MUESTRAS DE AUDIO 5.1

-

18LUFS -

19LUFS -

20LUFS -

21LUFS -

22LUFS -

23LUFS -

24LUFS -

25LUFS -

26LUFS -

27LUFS -

28LUFS Media 2,64 2,89 2,91 2,84 2,25 2,14 1,93 2,27 1,55 1,45 1,16

Mediana 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 Moda 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1

Desviación estándar 0,685 0,321 0,291 0,37 0,686 0,554 0,625 0,624 0,663 0,589 0,37

Varianza 0,469 0,103 0,085 0,137 0,471 0,307 0,391 0,389 0,44 0,347 0,137

TABLA XIII. MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL PARA LOS NIVELES DE SONORIDAD DE MUESTRAS DE AUDIO BINAURAL

-

18LUFS -

19LUFS -

20LUFS -

21LUFS -

22LUFS -

23LUFS -

24LUFS -

25LUFS -

26LUFS -

27LUFS -

28LUFS Media 3 2,84 2,89 2,82 2,02 2,09 1,32 1,55 1,32 1,16 1,34

Mediana 3 3 3 3 2 2 1 2 1 1 1 Moda 3 3 3 3 2 2 1 2 1 1 1

Desviación estándar 0 0,37 0,321 0,39 0,628 0,473 0,471 0,504 0,471 0,37 0,479

Varianza 0 0,137 0,103 0,152 0,395 0,224 0,222 0,254 0,222 0,137 0,23

Fig. 19 Resultados de percepción de sonoridad en audio 5.1

13,6% 11,4% 9,1%

15,9%

47,7%

68,2%

61,4%

54,5%

36,4% 36,4%

15,9%11,4%

0,0% 0,0% 0,0%

13,6%9,1%

22,7%

9,1%

54,5%59,1%

84,1%

75,0%

88,6% 90,9%

84,1%

38,6%

22,7%

15,9%

36,4%

9,1%4,5%

0,0%0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

-18LUFS' -19LUFS' -20LUFS' -21LUFS' -22LUFS' -23LUFS' -24LUFS' -25LUFS' -26LUFS' -27LUFS' -28LUFS'

Percepción de diferencias en Sonoridad de muestras de audio 5.1

Igual

Menos fuerte Más fuerte


Fig. 20 Resultados de percepción de sonoridad en audio binaural

2) Resultados Comparación Sonoridad entre 5.1 y Binaural

Los resultados de las pruebas de comparación entre la sonoridad de las muestras de audio

5.1 y las muestras de audio binaural en las escenas del cortometraje, se presentan en la Fig.

21 y la tabla XIV muestra las medidas de tendencia central y dispersión.

0,0% 0,0% 0,0% 0,0%

18,2%

6,8%

68,2%

45,5%

68,2%

84,1%

65,9%

0,0%

15,9%11,4%

18,2%

61,4%

77,3%

31,8%

54,5%

31,8%

15,9%

34,1%

100,0%

84,1%88,6%

81,2%

20,5%15,9%

0,0% 0,0% 0,0% 0,0% 0,0%0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

-18LUFS' -19LUFS' -20LUFS' -21LUFS' -22LUFS' -23LUFS' -24LUFS' -25LUFS' -26LUFS' -27LUFS' -28LUFS'

Percepción de diferencias de Sonoridad en muestras de audio binaural

Menos fuerte Igual

Más fuerte


Fig. 21 Resultados de comparación de sonoridad entre audio 5.1 y binaural

TABLA XIV. MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL PARA LA COMPARACIÓN DE SONORIDAD ENTRE 5.1 Y BINAURAL

ESC 3b ESC 3a ESC 2b ESC 2a ESC 4a ESC 4b ESC 5b ESC 1b ESC 5a ESC 1a

-18LUFS -20LUFS -21LUFS -23LUFS -23LUFS -23LUFS -23LUFS -25LUFS -26LUFS -28LUFS

Media 1,02 1,34 1,39 1,25 1,45 1,27 1,25 1,41 1,43 1,5 Mediana 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1,5

Moda 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Desviación estándar 0,151 0,479 0,493 0,438 0,504 0,451 0,438 0,497 0,501 0,506

Varianza 0,023 0,23 0,243 0,192 0,254 0,203 0,192 0,247 0,251 0,256

97,7%

65,9%61,4%

75,0%

54,5%

72,7% 75,0%

59,1% 56,8%

50,0%

2,3%

34,1%38,6%

25,0%

45,5%

27,3% 25,0%

40,9% 43,2%

50,0%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

ESC 3b '-18LUFS'

ESC 3a '-20LUFS'

ESC 2b '-21LUFS'

ESC 2a '-23LUFS'

ESC 4a '-23LUFS'

ESC 4b '-23LUFS'

ESC 5b '-23LUFS'

ESC 1b '-25LUFS'

ESC 5a '-26LUFS'

ESC 1a '-28LUFS'

Comparación entre 5.1 y binaural

Diferente

Igual


IX. DISCUSIÓN

A. Comparación objetiva de la sonoridad

De acuerdo con los niveles de sonoridad medidos en el algoritmo y la medida realizada en

el plug-in Waves Loudness Meter, se aprecian unas diferencias para cada muestra de audio

entre -2 y -3 unidades de sonoridad, en ambas mezclas de audio. Esto se debe

principalmente al procesamiento interno que posee el plugin, pues se puede asumir que a

pesar de que tiene configuración para trabajar bajo la ITU-R BS1770 también cuenta con

variables diferentes a las planteadas en este trabajo, tal es el caso de una puerta (gating)

adicional que previene que durante secuencias de silencio, por ejemplo, se exceda el nivel

de sonoridad del programa de audio, de manera que el usuario no perciba cambios abruptos

de nivel que generen malestar cuando está reproduciendo dicho programa.

Ahora bien, si se comparan los niveles de sonoridad entre las muestras de audio 5.1 y

binaural, se encuentra un comportamiento similar. Cabe anotar que en ninguna de las

implementaciones del algoritmo en Matlab se añadió esta puerta adicional porque ésta no

estaba planteada inicialmente en la ITU-R BS1770 y es debido a esto las diferencias que se

presentan en las mediciones de sonoridad.

Por otro lado, si se observa la tabla XV donde se aprecia la comparación de los niveles de

sonoridad entre una muestra de audio envolvente 5.1 y una muestra binaural, de una escena

específica del cortometraje, las diferencias entre ellas sólo son de aproximadamente 1

unidad de sonoridad o menos, esto quiere decir que no hay diferencias significativos entre

los niveles de sonoridad entre la mezcla de audio 5.1 y la mezcla binaural.

TABLA XV. COMPARACIÓN DE DIFERENTES NIVELES DE SONORIDAD ENTRE 5.1 Y BINAURAL PARA UNA ESCENA

Sonoridad (LUFS) Esc 2a - 5.1 Esc 2a – Binaural

-19,22 -18,84 -21,15 -19,84 -22,45 -21,24 -23,15 -22,24


-24,15 -23,04 -25,65 -24,34 -26,75 -25,24 -27,55 -26,14 -28,15 -27,34 -29,35 -28,34 -30,45 -29,34

B. Comparación subjetiva de la sonoridad

La norma técnica para la entrega de programas de televisión de la BBC establece un nivel

de sonoridad objetivo de -23LUFS y en circunstancias excepcionales puede variar en

acuerdo con los programadores [53]. Con base en esto, se toma como referencia el nivel de

sonoridad de -23LUFS para analizar los resultados presentados en este trabajo.

Inicialmente para el caso de la percepción de la sonoridad en muestras de audio 5.1, los

individuos perciben cambios de mayor sonoridad a partir de 2LUFS por encima de -

23LUFS, esto puede apreciarse ya que más del 80% de la población identificaba una mayor

sonoridad entre -18LUFS y -21LUFS respecto a la referencia. Por otro lado, el más del

50% de los individuos identificaban cambios de menor sonoridad entre -26LUFS y -

28LUFS respecto a la referencia, mientras que en el rango entre -22LUFS y -25LUFS, los

individuos no encontraban diferencias de sonoridad frente a la referencia de -23LUFS,

especialmente en -24LUFS y -25LUFS donde más del 50% de la muestra relacionaban

estos niveles con el de la referencia.

Con base en esto, para un material audiovisual cuya mezcla de audio está desarrollada para

envolvente 5.1, cambios de mayor sonoridad son percibidos fácilmente a partir de

2dBLUFS por encima de la referencia, esta misma diferencia es menos notoria cuando los

cambios son a menor sonoridad respecto a la referencia. Para éste último, los cambios de

menor sonoridad comienzan a ser percibidos a partir de 3dBLUFS por debajo de la

referencia.

Si se analiza el mismo comportamiento para la percepción de la sonoridad en muestras de

audio binaural, hay una tendencia similar para la identificación de cambios de mayor


sonoridad, pues más del 80% de la muestra comenzaba a sentir mayor sonoridad en el

rango entre -18LUFS y -21LUFS, mientras que en -22LUFS más del 60% no encontraba

diferencias de sonoridad entre dicho nivel y el de referencia de -23LUFS. Sin embargo, más

del 60% de la muestra encuestada identificaba cambios de menor sonoridad frente a la

referencia a partir de 1dBLUFS, pues es en el rango entre -24LUFS y -28LUFS donde se ve

esta tendencia.

Aunque en ambos casos – 5.1 y binaural -, se es más sensible a percibir cambios a mayor

sonoridad a partir de aproximadamente 2dBLUFS por encima de un nivel de referencia, no

sucede lo mismo en cambios a menor sonoridad, donde para un programa mezclado para

reproducirse en envolvente 5.1 hay una menor sensibilidad a identificar estos cambios que

en un programa mezclado para reproducirse de forma binaural, esto puede deberse a que un

el audio binaural es más fiel a cómo escucha el ser humano, permitiendo identificar

diferencias de nivel más fácilmente.

Ahora bien, los resultados frente a la comparación de la sonoridad entre las muestras de

audio 5.1 y binaural, arrojaron un panorama diferente, pues mientras la identificación de

cambios de sonoridad es similar en ambos casos, cuando se le preguntó a la población si

notaban diferencias entre las dos muestras de audio – cuando ambos estímulos se

encontraban a igual sonoridad – más del 50% de los individuos decía que ambos eran

diferentes el uno del otro. Para tratar de entender el porqué de esto, se realizó una medida

adicional para evaluar el nivel de presión sonora en ambos formatos de audio y determinar

si había un cambio o no entre ambas medidas. Para esto, se utilizó un estímulo de ruido

rosa a -23LUFS en envolvente 5.1 y binaural, esto se reprodujo en el Opsodis y se midió el

nivel de presión sonora en el punto de escucha. Esta medición dio como resultado que hay

una diferencia de 3dBSPL entre las dos muestras de audio. Con base en esto, se puede decir

que cuando se reproducen muestras de audio 5.1 y binaural a una misma sonoridad teórica,

a través del sistema de reproducción Opsodis, la intensidad con que se percibe cada una es

diferente.


X. CONCLUSIONES

En el proceso de grabación, el posicionamiento de los micrófonos y de los objetos de

acuerdo a la ubicación y/o acción que toman dentro de la escena mediante técnica binaural

permite una gran aproximación a lo que sucede en una escena en particular sin necesidad de

utilizar plug-ins para el procesamiento futuro, ya que desde la grabación se está capturando

la espacialidad y la ubicación del mismo. Si bien la implementación de técnicas de

grabación binaural, especialmente con diálogos, ayuda a dar información de la espacialidad

y posición, ésta debe hacerse en lugares controlados para evitar que sonidos parásitos

puedan interferir con la captura final del sonido.

Duante la mezcla de audio, es muy importante la posición y movimiento de las fuentes

sonoras, pues es esto lo que ayudó a generar el campo sonoro envolvente para el oyente. En

cuanto a la mezcla binaural, cuando se utilizaron los audios monofónicos o estéreos y se

procesaron con plug-ins para la simulación tridimensional, la reverberación fue una

herramienta de gran ayuda para generar esa profundidad y distancia de objetos en el

espacio, creando así un ambiente mucho más real para el oyente.

Es claro que la reproducción binaural se acerca mucho más a la realidad de lo que

escuchamos frente a la imagen que vemos. A pesar de que la reproducción multicanal

emula casi fielmente lo mismo, si se quiere dar una mayor sensación de inmersión, es

necesario la inclusión de más parlantes, lo que se traduce en más costos, a diferencia de un

sistema de reproducción binaural tal como el opsodis, sin embargo esta reproducción es

dependiente de la posición de escucha, pues ésta debe ser adecuada para proveer un mejor

sensación de envolvimiento.

La implementación del algoritmo para medir la sonoridad utilizado en el presente trabajo,

resulta de gran ayuda para comparar diferentes tipos de programas de audio en cuanto a su

nivel de volumen constante, sin embargo resulta limitante para programas audiovisuales

que tengan cambios significativos en el tiempo o que son señales complejas donde un

elemento como el silencio, aunque es importante para la narrativa, puede afectar

considerablemente la medida de la sonoridad.


Aunque los cambios de sonoridad son percibidos en general a partir de 2dBLUFS por

encima y por debajo de un nivel de sonoridad de referencia, esta identificación se percibe

mucho más fácilmente en proyectos cuya mezcla de audio es binaural, a diferencia de la

mezcla de audio 5.1 donde estos cambios suelen ser menos percibidos especialmente en

niveles menores que el de referencia, esto también puede estar relacionado al modo de

configuración interno en el sistema de reproducción ya que existe una diferencia de presión

sonora entre ambos formatos de audio cuando se reproducen con el mismo nivel de

sonoridad en el sistema Opsodis.


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ANEXOS

Anexo 1. Coeficientes y valores de ponderación en el algoritmo presentado en la

recomendación ITU-R BS.1770-4

Filtro previo para eliminar los efectos acústicos de la cabeza

TABLA XVI. COEFICIENTES FILTRO PREVIO EN EL ALGORITMO

𝑏! 1.53512485958697

𝑎! -1.69065929318241 𝑏! −2.69169618940638

𝑎! 0.73248077421585 𝑏! 1.19839281085285

Segunda etapa de la curva de ponderación

TABLA XVII. COEFICIENTES DE PONDERACIÓN EN EL ALGORITMO

𝑏! 1.0

𝑎! −1.99004745483398 𝑏! −2.0

𝑎! 0.99007225036621 𝑏! 1.0

Valor cuadrático medio de la señal a partir de la fórmula:

𝑧! =!!

𝑦!!!! 𝑑𝑡 (5)

Donde 𝑦! es la señal ponderada por el filtro RLB y T es el intervalo de medición

TABLA XVIII. COEFICIENTES DE PONDERACIÓN PARA CADA CANAL DE AUDIO

Canal Ponderación Gi

Izquierdo (GL) 1.0 (0 dB)

Derecho (GR) 1.0 (0 dB)


Central (GC) 1.0 (0 dB)

Izquierdo envolvente (GLs) 1.41 (~ +1.5 dB)

Derecho envolvente (GRs) 1.41 (~ +1.5 dB)


Anexo 2. Documento Técnico para el Diseño Sonoro del cortometraje “Love Thy

Neighbor”

TABLA XIX. DISEÑO SONORO CORTOMETRAJE. DOCUMENTO TÉCNICO

Doblaje (D) Convenciones y Descripción Foley (F)

Librería (L)

Escena 1. Sala de Interrogación

2. Otro plano, Sala de

Interrogación

3. Sala de la casa

4. Segundo escena, sala de la casa

5. Sala de Interrogación

6. Sala de la casa con la madre

7. Sala de Interrogación con la madre

Diálogos Niña (D) Niña (D) Niña se voltea abrir. Joven en

la puerta.

Niña se dirige de

nuevo a la interrogació

n. Joven

Niña y marioneta

Madre regañando a la niña

Madre en modo de acusación

Ambiente Cuarto vacío (L)

Cuarto vacío (L)

Sala de Hogar(L);

Barrio residencial de

día(L)

Sala de Hogar(L)

Cuarto vacío(L)

Sala de Hogar(L)

Cuarto vacío(L)

Música No diegética (iniciando la escena)

Diegética - Incidental No Diegética

Efectos

Silla(f); Plato de galletas(F); Papeles de evidencia(F); Presencias(F); Jarra de café sobre mesa(F)

Verter café en taza(F); Pasos

sobre cerámica(F);

Golpe en mesa(F);

Ropa(F); Golpe en la puerta (L)

Silla(F); Pasos(F); Abrir

puerta(L); Ropa(F); Entrega

Folleto(F); Camándula(F)

Golpes en la

ventana(F); Pasos(F);

Sentarse en la silla(F)

Grabadora(F-L);

Movimiento de marioneta(F);

Golpe(F)

Pasos(F); Entrega

de plato(F);

Juguete en silla(F-L); Ropa(F); Sentarse

en silla(F)

Silla(F); Papeles(F)


Anexo 3. Adaptación del libreto del Cortometraje “Love Thy Neighbor”

LOVE THY NEYGHBOR (CORTOMETRAJE)

DIRECCIÓN: DIANA OJEDA

PERSONAJES

Maria Antonieta (niña)

Marioneta de la niña

Madre

Joven

(Vecinos)

- PRIMERA ESCENA -

Maria Antonieta se da vuelta para comenzar su interrogatorio a los

vecinos que acaban de mudarse al barrio

MARIA ANTONIETA

(Con tono acusativo)

Con que… Bob

Su nombre es Bob, no?

(Después de un silencio)

¿Qué les parece el barrio?

Ah!, ah, ah, ah, ah

¿Qué estaban haciendo al frente de mi casa?

(La vecina le acerca un plato de galletas)

¿Esas son pasas?

(La vecina asiente)

No me gustan las pasas

¡A lo que venimos!


(Golpeando un papel sobre la mesa)

¿Eso le parece conocido, Bob?

Parece que esto tomará más tiempo

- SEGUNDA ESCENA -

Continúa el interrogatorio de Maria Antonieta hacia los vecinos dejando

en contexto lo que está pasando

MARIA ANTONIETA

(Camina detrás de los vecinos y golpea la mesa)

No les parece extraño que hace 48 horas ustedes

llegaron al barrio y al mismo tiempo mi juguete

desapareció! Lucy

(Se sienta en la silla)

Puede explicar eso?

Ah!

(Se oyen golpes en la puerta)

Esto aún no ha terminado

- TERCERA ESCENA –

Maria Antonieta se dispone a abrir la puerta y se encuentra con un

joven allí

(Abre la puerta)

JOVEN

Hola pequeña, ¿están tus padres en casa?

MARIA ANTONIETA

(Se voltea a ver a su madre)

Mi madre se encuentra indispuesta


JOVEN

Oh.

Mi nombre es Harley Jones. Has oído la palabra del

Salvador

La palabra dice que ames a tus vecinos, y el Señor

llegará

Así que, Déjame preguntarte, ¿sabes dónde estará

tu Salvador?

MARIA ANTONIETA

Señor, déjeme preguntarle.

¿Sabe quién se robó las galletas del tarro de

galletas?

JOVEN

(Dudando)

No

MARIA ANTONIETA

Eso pensé.

¡Que tenga buen día!

¡Buen día señor!

(Golpes en la ventana)

JOVEN

¡Volveré con respuestas!

- CUARTA ESCENA –

Volvemos a la sala de interrogación

MARIA ANTONIETA

¿Dónde estábamos?

Ah sí...

(Maria Antonieta reproduce una grabación)

¿Lo escuchamos de nuevo?


(Los vecinos ríen al escuchar la grabación)

No quería hacer esto, pero no me dejan otra

opción.

(Maria Antonieta se vuelve a sí misma a hablar con su marioneta)

¡¿Detective, detective?!

MARIONETA (DETECTIVE)

Sólo admítanlo, sé que fueron ustedes.

¡Si no confiesan ahora mismo!

(Maria Antonieta interrumpe al detective)

MARIA ANTONIETA

Calla, debemos ser profesionales.

Yo me encargo de esto

(Golpeando la mesa)

¡Sé que fueron ustedes, si no lo admiten ahora

mismo!...

- QUINTA ESCENA –

La madre interrumpe a su hija en medio del interrogatorio

MADRE

Maria Antonieta Rodríguez!

¿Qué estás haciendo?

(Maria Antonieta regañada se va a un cuarto aparte)

- SEXTA ESCENA -

MADRE

(Hacia los vecinos)


Perdón, lo sacó de su padre.

¿Esas son pasas?

(La madre pone el plato de galletas en una mesa y se dirige a la

silla, allí encuentra el juguete y se da vuelta a los vecinos)

MADRE

(Poniendo otros papeles sobre la mesa y con tono acusativo)

Esto le parece conocido, (pausa) ¿Bob?!


Anexo 4. Implementación de código en Matlab para la medida de la sonoridad de la

mezcla de audio 5.1 [50]

function SonoridadS=Surround(L,C,R,Ls,Rs) Left=wavread(L); Central=wavread(C); Right=wavread(R); LeftS=wavread(Ls); RightS=wavread(Rs);

%Etapa 1 de prefiltrado de la señal - Efectos acústicos de la cabeza

%Coeficientes CoefA= [1 -1.69065929318241 0.73248077421585]; CoefB= [1.53512485958697 -2.69169618940638 1.19839281085285];

%Primer filtro de ecualizacion Lfilt= filter(CoefB,CoefA,Left(:)); Cfilt= filter(CoefB,CoefA,Central(:)); Rfilt= filter(CoefB,CoefA,Right(:)); Lsfilt= filter(CoefB,CoefA,LeftS(:)); Rsfilt= filter(CoefB,CoefA,RightS(:));

%Etapa 2 de prefiltrado de la señal - Filtro RLB %Coeficientes

CoefA1= [1 -1.99004745483398 0.99007225036621]; CoefB1= [1 -2 1];

%Filtrado LfiltK= filter(CoefB1,CoefA1,Lfilt(:)); CfiltK= filter(CoefB1,CoefA1,Cfilt(:)); RfiltK= filter(CoefB1,CoefA1,Rfilt(:)); LsfiltK= filter(CoefB1,CoefA1,Lsfilt(:)); RsfiltK= filter(CoefB1,CoefA1,Rsfilt(:));

%yi LfiltK1= LfiltK.^2; CfiltK1= CfiltK.^2; RfiltK1= RfiltK.^2; LsfiltK1= LsfiltK.^2; RsfiltK1= RsfiltK.^2;

%Valores cuadráticos ZL=mean(LfiltK1); ZC=mean(CfiltK1);

COMPARACIÓN OBJETIVA Y SUBJETIVA DE LA SONORIDAD… 83 ZR=mean(RfiltK1); ZLS=mean(LsfiltK1); ZRS=mean(RsfiltK1);

%Ponderación G %Coeficientes Gi

GL=1; GC=1; GR=1; GLS=1.41; GRS=1.41;

%Cálculo Sonoridad LK=-0.691+10*log10((ZL*GL)+(ZC*GC)+(ZR*GR)+(ZLS*GLS)+(ZRS*GRS)); SonoridadS=LK;


Anexo 5 - Implementación de código en Matlab para la medida de la sonoridad de la

mezcla de audio binaural [50]

function SonoridadB = Binaural(mezcla) audio=wavread(mezcla);

%Etapa 1 de prefiltrado de la señal - Efectos acústicos de la cabeza

%Coeficientes CoefA=[1 -1.69065929318241 0.73248077421585]; CoefB=[1.53512485958697 -2.69169618940638 1.19839281085285];

%Etapa 2 de prefiltrado de la señal - Filtro RLB %Coeficientes

CoefA1= [1 -1.99004745483398 0.99007225036621]; CoefB1= [1 -2 1];

%Primer filtro de ecualizacion Lfilt= filter(CoefB,CoefA,audio(:,1)); Rfilt= filter(CoefB,CoefA,audio(:,2));

%Filtrado LfiltK= filter(CoefB1,CoefA1,Lfilt(:)); RfiltK= filter(CoefB1,CoefA1,Rfilt(:)); %yi LfiltK1= LfiltK.^2; RfiltK1= RfiltK.^2; %Valores cuadráticos ZL=mean(LfiltK1); ZR=mean(RfiltK1); %Cálculo Sonoridad LK=-0.691+10*log10(ZL+ZR); SonoridadB=LK;


Anexo 6. Consentimiento Informado para la prueba subjetiva

EVALUACIÓN SUBJETIVA DE LA SONORIDAD EN UN CORTOMETRAJE

Objetivo general: Evaluar la sonoridad de un cortometraje mediante la reproducción de las

mezclas de audio en 5.1 y binaural en el sistema de reproducción Opsodis

Introducción: El diseño de la prueba está basado en los métodos de evaluación

recomendados por la EBU (evaluación subjetiva de la calidad de audio) al igual que los

métodos para la evaluación subjetiva recomendados en la ITU-R BS. 1116-3. Este estudio

busca evaluar la sonoridad de dos mezclas de audio desarrolladas en envolvente 5.1 y

binaural; respectivamente para un cortometraje.

Dicha evaluación se realizará al comparar muestras de audio de las mezclas de audio

desarrolladas bajo las condiciones planteadas anteriormente, mediante la reproducción de

las mismas en el sistema de reproducción Opsodis.

Para esta evaluación se utilizarán diferentes tipos de muestras de audio, las cuales fueron

grabadas y mezcladas en el estudio A de la Universidad de San Buenaventura. La prueba

incluye fragmentos de audio con contenido de diálogos, ambientes, efectos sonoros y

música.

Nota: La participación en este estudio es estrictamente voluntaria y no remunerada. Toda

la información recolectada en la presente prueba subjetiva se mantendrá en absoluta

reserva y ninguna persona será identificada en los resultados de la presente investigación.


Agradezco su participación

Una vez informado sobre el objetivo y procedimientos que se llevarán a cabo en esta

investigación, acepto participar en el presente estudio a cargo de Liliam Patricia Restrepo

Cabanzo, estudiante de la Universidad de San Buenaventura.

Adicionalmente se me informó que:

• Mi participación en esta investigación es completamente libre y voluntaria, estoy en

libertad de hacer preguntas en cualquier momento de la prueba y puedo retirarme de

ella cuando así lo decida.

• No recibiré beneficio personal de ninguna clase por la participación en esta

investigación.

• Toda la información obtenida y los resultados de la prueba subjetiva serán tratados

confidencialmente

Hago constar que el presente documento ha sido leído y entendido por mí en su integridad

de manera libre y espontánea.

Firma del participante

Documento de identidad

Firma del investigador Documento de identidad:

DESARROLLO DE UN MODELO DE GESTIÓN DE CALIDAD BASADO EN LA NORMA ISO 9001... 87

Anexo 7. Instrucciones de la prueba subjetiva

Esta prueba la constituyen 3 encuestas, en las cuales usted escuchará un número determinado de

muestras de audio correspondientes a varias escenas seleccionadas de un cortometraje. Estas

muestras de audio han sido mezcladas en formato envolvente 5.1 y binaural.

Recomendaciones:

Tenga en cuenta que podrá repetir estas muestras de audio las veces que considere necesario. En

caso de tener preguntas durante la prueba, no dude en hacérselas saber a quién dirige la prueba.

En caso que desee tomar un receso durante la prueba, lo puede hacer en cualquier momento y

continuar con la misma.

Durante las 2 primeras encuestas a usted se le presentará una lista de 12 muestras de audio. En

cada lista, el primer estímulo corresponde a la referencia, y el resto de muestras de audio

corresponden a los estímulos que usted evaluará respecto al primero.

Escuche cuidadosamente los estímulos y valore la sonoridad respecto a la referencia, en una

escala de 1 a 3 donde:


Menos fuerte 1

Igual 2

Más fuerte 3

Tenga en cuenta que la sonoridad es un atributo vinculado a la intensidad del sonido

ENCUESTA 1

Muestra de audio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Sonoridad

DESARROLLO DE UN MODELO DE GESTIÓN DE CALIDAD BASADO EN LA NORMA ISO 9001... 88

ENCUESTA II

Muestra de audio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Sonoridad

Durante esta tercera encuesta, a usted se le presentarán 10 escenas del cortometraje, cada escena

se reproducirá dos veces, X y Y, con un pausa de 3 segundos entre cada una. Usted deberá

calificar la sonoridad de la muestra X frente a la muestra Y, de acuerdo a la siguiente tabla:


Diferente 1

Igual 2

Tenga en cuenta que la sonoridad es un atributo vinculado a la intensidad del sonido

ENCUESTA III

Par nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Sonoridad

Documents

Comparacion Sonoridad Opsodis Restrepo 2017 · A Luis Tafur, por ayudarme en un principio con el desarrollo de la idea del presente trabajo de grado. A Diana Ojeda, la directora del