Retroalimentación de audio

Retroalimentación de audio

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La retroalimentación de audio (también conocida como retroalimentación acústica , simplemente como retroalimentación ) es una situación de retroalimentación positiva que puede ocurrir cuando existe una ruta acústica entre una salida de audio (por ejemplo, un altavoz ) y su entrada de audio (por ejemplo, un micrófono o una pastilla de guitarra ). En este ejemplo, una señal recibida por el micrófono se amplifica y pasa fuera del altavoz. El sonido del altavoz puede luego ser recibido por el micrófono nuevamente, amplificado aún más y luego pasado nuevamente a través del altavoz. La frecuencia del aullido resultante está determinada por las frecuencias de resonancia en el micrófono, el amplificador y el altavoz, la acústica de la sala, los patrones direccionales de captación y emisión del micrófono y el altavoz, y la distancia entre ellos. Los principios de la retroalimentación de audio fueron descubiertos por primera vez por el científico danés Søren Absalon Larsen , por lo que también se conoce como el efecto Larsen .

La retroalimentación casi siempre se considera indeseable cuando se produce con el micrófono de un cantante o un orador público en un evento que utiliza un sistema de refuerzo de sonido o un sistema de megafonía . Los ingenieros de audio suelen utilizar micrófonos direccionales con patrones de captación cardioide y varios dispositivos electrónicos, como ecualizadores y, desde la década de 1990, supresores automáticos de retroalimentación , para evitar la retroalimentación, que resta valor al disfrute del evento por parte de la audiencia y puede dañar el equipo o la audición .

Desde la década de 1960, los guitarristas eléctricos de bandas de música rock han utilizado amplificadores de guitarra potentes , cajas acústicas y efectos de distorsión para crear intencionalmente retroalimentación de guitarra con el fin de crear diferentes sonidos, incluidos tonos prolongados y sostenidos que no se pueden producir con las técnicas de interpretación estándar. El sonido de la retroalimentación de la guitarra se considera un efecto musical deseable en la música heavy metal , el hardcore punk y el grunge . Jimi Hendrix fue un innovador en el uso intencional de la retroalimentación de la guitarra en sus solos de guitarra para crear sonidos musicales únicos.

Las condiciones para la retroalimentación siguen el criterio de estabilidad de Barkhausen , es decir, que, con una ganancia suficientemente alta, puede ocurrir (y generalmente ocurrirá) una oscilación estable en un bucle de retroalimentación cuya frecuencia sea tal que el retraso de fase sea un múltiplo entero de 360 ​​grados y la ganancia en esa frecuencia sea igual a 1. Si la ganancia de pequeña señal es mayor que 1 para alguna frecuencia, entonces el sistema comenzará a oscilar en esa frecuencia porque el ruido en esa frecuencia se amplificará. El sonido se producirá sin que nadie toque realmente. El nivel de sonido aumentará hasta que la salida comience a recortar , reduciendo la ganancia del bucle exactamente a la unidad. Este es el principio en el que se basan los osciladores electrónicos ; en ese caso, aunque el bucle de retroalimentación sea puramente electrónico, el principio es el mismo. Si la ganancia es grande pero ligeramente menor que 1, entonces se introducirá un repique , pero solo cuando al menos algo de sonido de entrada ya se esté enviando a través del sistema.

El Dr. C. Paul Boner realizó los primeros trabajos académicos sobre retroalimentación acústica. ^{[2] [3]} Boner fue responsable de establecer las teorías básicas de la retroalimentación acústica, los modos de anillo de sala y las técnicas de ecualización del sistema de sonido de la sala. Boner razonó que cuando se producía retroalimentación, lo hacía en una frecuencia precisa. También razonó que se podía detener insertando un filtro de muesca muy estrecho en esa frecuencia en la cadena de señal del altavoz . ^[4] Trabajó con Gifford White, fundador de White Instruments, para fabricar a mano filtros de muesca para frecuencias de retroalimentación específicas en salas específicas. ^[5]

Para maximizar la ganancia antes de la retroalimentación , la cantidad de energía sonora que se devuelve a los micrófonos debe reducirse tanto como sea posible. Como la presión sonora disminuye con 1/r con respecto a la distancia r en el espacio libre, o hasta una distancia conocida como distancia de reverberación en espacios cerrados (y la densidad de energía con 1/r²), es importante mantener los micrófonos a una distancia lo suficientemente grande de los sistemas de altavoces. Además, los micrófonos no deben colocarse frente a los altavoces y se debe solicitar a las personas que utilicen micrófonos que eviten apuntar el micrófono hacia las cajas de los altavoces.

Además, los altavoces y los micrófonos deben tener una directividad no uniforme y deben mantenerse fuera de la sensibilidad máxima de cada uno, idealmente en una dirección de cancelación. Los altavoces de megafonía suelen lograr directividad en la región de medios y agudos (y una buena eficiencia ) mediante sistemas de bocinas. A veces, los woofers tienen una característica cardioide .

Las configuraciones profesionales evitan la retroalimentación colocando los altavoces principales lejos de la banda o el artista y luego teniendo varios altavoces más pequeños, conocidos como monitores, apuntando hacia cada miembro de la banda, pero en la dirección opuesta a la que apuntan los micrófonos, aprovechando los micrófonos con un patrón de captación cardioide que son comunes en las aplicaciones de refuerzo de sonido. Esta configuración reduce las oportunidades de retroalimentación y permite un control independiente de los niveles de presión sonora para el público y los artistas.

Casi siempre, la respuesta de frecuencia natural de un sistema de refuerzo de sonido no es idealmente plana, ya que esto genera retroalimentación acústica en la frecuencia con la mayor ganancia de bucle, que puede ser una resonancia con una ganancia mucho mayor que la media en todas las frecuencias. Por lo tanto, resulta útil aplicar algún tipo de ecualización para reducir la ganancia en esta frecuencia.

La retroalimentación se puede reducir manualmente si se apaga el sistema de sonido antes de una actuación. El ingeniero de sonido puede aumentar el nivel de un micrófono hasta que se produzca la retroalimentación. A continuación, el ingeniero puede atenuar la frecuencia relevante en un ecualizador para evitar la retroalimentación en esa frecuencia, pero permitir un volumen suficiente en otras frecuencias. Muchos ingenieros de sonido profesionales pueden identificar frecuencias de retroalimentación de oído, pero otros utilizan un analizador en tiempo real para identificar la frecuencia de retroalimentación.

Para evitar la retroalimentación, se puede utilizar un supresor automático de retroalimentación . Algunos de estos supresores funcionan modificando ligeramente la frecuencia, lo que da como resultado un sonido de chirrido en lugar de un aullido de retroalimentación no atendida. Otros dispositivos utilizan filtros de corte afilados para filtrar las frecuencias ofensivas. A menudo se utilizan algoritmos adaptativos para ajustar automáticamente estos filtros de corte.

Para crear un feedback intencional, un guitarrista eléctrico necesita un amplificador de guitarra con una ganancia (amplificación) muy alta o acercar la guitarra al altavoz. Luego, el guitarrista permite que las cuerdas vibren libremente y acerca la guitarra al altavoz del amplificador de guitarra. El uso de unidades de efectos de distorsión agrega ganancia adicional y facilita la creación de un feedback intencional.

Un uso deliberado de la retroalimentación acústica fue iniciado por guitarristas de blues y rock and roll como Willie Johnson , Johnny Watson y Link Wray . Según Richie Unterberger de AllMusic , el primer uso de retroalimentación en un disco de rock comercial es la introducción de la canción " I Feel Fine " de los Beatles , grabada en 1964. ^[6] Jay Hodgson está de acuerdo en que esta retroalimentación creada por John Lennon apoyando una guitarra semiacústica contra un amplificador fue el primer tema que encabezó las listas de éxitos en mostrar distorsión por retroalimentación. ^{[1] : 120–121} Los éxitos de The Who de 1965 " De todos modos, Anyhow, Anywhere " y " My Generation " presentaron manipulación de retroalimentación por parte de Pete Townshend , con un solo extendido en el primero y el temblor de su guitarra frente al amplificador para crear un ruido palpitante en el segundo. " Fried Hockey Boogie " de Canned Heat también contó con retroalimentación de guitarra producida por Henry Vestine durante su solo para crear un estilo de boogie distorsionado y altamente amplificado. En 1963, el adolescente Brian May y su padre construyeron a medida su guitarra característica Red Special , que fue diseñada a propósito para recibir retroalimentación. ^{[7] [8]}

El feedback fue utilizado ampliamente después de 1965 por los Monks , ^[9] Jefferson Airplane , Velvet Underground y Grateful Dead , quienes incluyeron en muchos de sus shows en vivo un segmento llamado Feedback , una improvisación impulsada por feedback de varios minutos de duración. Desde entonces, el feedback se ha convertido en una característica llamativa de la música rock, ya que los guitarristas eléctricos como Jeff Beck , Pete Townshend, Dave Davies , Steve Marriott y Jimi Hendrix inducían deliberadamente el feedback al sostener sus guitarras cerca del altavoz del amplificador . Un ejemplo de feedback se puede escuchar en la interpretación de Hendrix de "Can You See Me?" en el Monterey Pop Festival . Todo el solo de guitarra se creó utilizando feedback de amplificador. ^[10] El guitarrista de jazz Gábor Szabó fue uno de los primeros músicos de jazz en utilizar feedback controlado en su música, lo que es prominente en su álbum en vivo The Sorcerer (1967). El método de Szabó incluía el uso de una guitarra acústica de tapa plana con una pastilla magnética. ^[11] Lou Reed creó su álbum Metal Machine Music (1975) enteramente a partir de bucles de retroalimentación reproducidos a varias velocidades.

Además de "I Feel Fine", se utilizó retroalimentación en la introducción de canciones como " Foxy Lady " de Jimi Hendrix , " It's All Too Much " de los Beatles , " Crosstown Traffic " de Hendrix, " Little Wonder " de David Bowie , "New York City Cops" de los Strokes , "Fair" de Ben Folds Five , "Road to Recovery" de Midnight Juggernauts , "Radio Friendly Unit Shifter" de Nirvana , "Tumbledown" y " Catchfire " de Jesus and Mary Chain , " Waterfall " de Stone Roses , "Tahitian Moon" de Porno for Pyros , " Stinkfist " de Tool y "Prayer For Rain" de The Cure . ^{[1] : 121–122} Ejemplos de retroalimentación combinados con un aumento rápido del volumen utilizados como transición incluyen " My Name Is Jonas " y " Say It Ain't So " de Weezer ; " Reptilia ", "New York City Cops" y " Juicebox " de The Strokes ; " As I Am " de Dream Theater ; así como numerosos temas de Meshuggah y Tool. ^{[1] : 122–123}

Los fundidos de retroalimentación cacofónicos que terminan una canción se utilizan con mayor frecuencia para generar tensión en lugar de aliviarla, y a menudo también se funden después de un lanzamiento temático y musical. Algunos ejemplos incluyen el remix de Modwheelmood de "The Great Destroyer" de Nine Inch Nail; y "Teenage Lust", "Tumbledown", " Catchfire ", "Sundown" y "Frequency" de Jesus and Mary Chain . ^{[1] : 123}

Aunque la retroalimentación de circuito cerrado fue una característica destacada en muchas de las primeras composiciones de música electrónica experimental , la retroalimentación acústica intencional como material sonoro ganó más prominencia con composiciones como Variations II (1961) de John Cage interpretada por David Tudor y The Wolfman (1964) de Robert Ashley . Steve Reich hace un uso extensivo de la retroalimentación de audio en su obra Pendulum Music (1968) al balancear una serie de micrófonos de un lado a otro frente a sus amplificadores correspondientes. ^{[12] : 88} Hugh Davies ^{[12] : 84} y Alvin Lucier ^{[12] : 91} ambos usan retroalimentación en sus obras. Roland Kayn basó gran parte de su obra compositiva, que denominó " música cibernética ", en sistemas de audio que incorporaban retroalimentación. ^{[13] [14]} Se pueden encontrar ejemplos más recientes en el trabajo de, por ejemplo, Lara Stanic, ^{[12] : 163} Paul Craenen, ^{[12] : 159} Anne Wellmer, ^{[12] : 93} Adam Basanta , ^[15] Lesley Flanigan, ^[16] Ronald Boersen ^[17] y Erfan Abdi. ^[18]

Las melodías afinadas pueden crearse completamente a partir de la retroalimentación, cambiando el ángulo entre una guitarra y un amplificador después de establecer un bucle de retroalimentación. Algunos ejemplos incluyen " Jambi " de Tool , la guitarra de Robert Fripp en " Heroes " de David Bowie (versión del álbum), y " Third Stone from the Sun " de Jimi Hendrix y su interpretación en vivo de " Wild Thing " en el Monterey Pop Festival . ^{[1] : 119}

Respecto al trabajo de Fripp en “Heroes”:

Fripp [estaba] en el lugar correcto con el volumen al nivel correcto y obteniendo retroalimentación... Fripp tenía una técnica en aquellos días en la que medía la distancia entre la guitarra y el altavoz donde cada nota se realimentaba. Por ejemplo, una "A" se realimentaba quizás a unos cuatro pies del altavoz, mientras que una "G" se realimentaba quizás a tres pies y medio de él. Tenía una tira que colocaban en el suelo, y cuando estaba tocando la nota "F" sostenido se paraba en el punto "F" sostenido de la tira y "F" sostenido se realimentaba mejor. Realmente desarrolló esto a la perfección, y lo estábamos tocando a un nivel fantástico también en el estudio.

—  Tony Visconti ^{[19] [1] : 119}

El feedback de audio se convirtió en una característica distintiva de muchas bandas de rock underground durante la década de 1980. Los noise-rockeros estadounidenses Sonic Youth fusionaron la tradición del rock-feedback con un enfoque compositivo y clásico (notablemente versionando "Pendulum Music" de Reich), y el grupo Big Black del guitarrista/productor Steve Albini también incorporó el feedback controlado en la composición de sus canciones. Con el movimiento de rock alternativo de la década de 1990, el feedback volvió a experimentar un aumento en su uso popular por parte de grupos que de repente se convirtieron en mainstream como Nirvana , los Red Hot Chili Peppers , Rage Against the Machine y los Smashing Pumpkins . El uso del método "sin mezclador de entrada" para la generación de sonido mediante la realimentación de una consola de mezclas en sí misma ha sido adoptado en la música electrónica y noise experimental por practicantes como Toshimaru Nakamura . ^[20]

El principio de retroalimentación se utiliza en muchos dispositivos de sustain de guitarra. Algunos ejemplos incluyen dispositivos portátiles como el ebow , pastillas de guitarra incorporadas que aumentan el sustain sonoro del instrumento y transductores sonoros montados en el clavijero de una guitarra. La retroalimentación de circuito cerrado intencionada también puede crearse mediante una unidad de efectos , como un pedal de retardo o un efecto retroalimentado a una consola de mezclas . La retroalimentación se puede controlar utilizando el fader para determinar un nivel de volumen. El pedal Boss DF-2 Super Feedbacker and Distortion es una unidad de efectos electrónicos que ayuda a los guitarristas eléctricos a crear efectos de retroalimentación. ^[21] El halldorófono es un instrumento de cuerda electroacústico diseñado específicamente para funcionar con retroalimentación basada en cuerdas. ^[22]

• Doblado de circuitos
• Filtro de peine
• Supresión y cancelación de eco
• Comentarios en video

• Troxel, Dana (octubre de 2005). "Comprensión de la retroalimentación acústica y los supresores". RaneNote . Rane .