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Interpretación de gráficos

Los gráficos son una herramienta muy útil para describir gabinetes, en este post se explica cómo leer y qué información aportan los gráficos más utilizados.

El más popular es, sin dudas, el de “Respuesta en frecuencia“. Este gráfico muestra las variaciones de nivel de presión sonora en función de la frecuencia. A pesar de ser intuitivo y simple, es muy fácil de malinterpretar.

Cuando se analiza este, o cualquier tipo de gráfico, lo primero que se debe observar son los valores y las unidades de los ejes.

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MATLAB Handle Graphicsrespuesta2Por ejemplo, aquí se muestran dos gráficos de respuestas en frecuencia. A primera vista, el de la izquierda es mucho más “plano” que el de la derecha, uno podría decir que el gabinete de la izquierda es “mejor” que el de la derecha. Sin embargo, ambos gráficos corresponden al mismo gabinete. La diferencia radica en la escala usada en el eje vertical, mientras que uno utiliza pasos de 25 dB el otro utiliza pasos de 1 dB. Si bien este es un ejemplo exagerado, los gráficos de distintos fabricantes suelen tener escalas diferentes. Normalmente la decisión de la escala tiene relación con conceptos psicoacústicos, un gráfico con pasos de 0.5 dB carece de sentido debido a que nuestro oído no es capaz de percibir medio decibel de cambio de presión sonora, y por otro lado, pasos de 20 dB ocultarían variaciones que sí son perceptibles por el oído humano.

También es importante saber si el gráfico muestra valores absolutos o relativos. Esto se logra observando las unidades. En ambos ejemplos se observan valores relativos, es decir, la unidad es dB a secas (de lo contrario debería ser dBSPL, dBu, dBV, etc). En este caso, y en general, los valores están normalizados al nivel de presión sonora medido en 1 kHz. Es decir, 1 kHz es el punto de referencia, es el 0 dB, las otras frecuencias muestran la diferencia respecto a ese punto. Se muestra de esta manera porque la respuesta en frecuencia de un sistema es relativamente independiente del nivel de presión sonora.

Por último, es importante conocer la resolución espectral. Generalmente los gráficos se muestran promediados en tercio de octava, pero también es posible encontrar gráficos promediados por media octava o incluso por octava completa. Mientras mayor sea el promedio menor será la resolución. Nuevamente la psicoacústica se utiliza para definir un criterio. Si bien nuestro oído puede percibir tonos puros con precisión, cuando se trata de ruidos de banda ancha perdemos la capacidad de discriminar variaciones de frecuencias que estén dentro de un tercio de octava aproximadamente (ver bibliografía). Entonces, un gráfico promediado en 1/6 de octava brinda excesiva información mientras que uno promediado en octavas no muestra todo lo que es posible de percibir.

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Otro gráfico popular es el de “Directividad“. Se puede mostrar de diversas maneras. A la izquierda se observa un gráfico polar clásico. Es un gráfico de dos dimensiones (amplitud y ángulo) en donde cada línea representa una frecuencia o una banda de frecuencias, por ej. verde puede representar la banda de octava centrada en 250Hz, azul la banda centrada en 500Hz y rojo la de 1kHz. Es necesario una línea por fracción de octava. Si se quisiera ver la directividad por tercio de octava serían necesarios 13 curvas para observar de 100Hz a 1kHz.
Por otro lado, a la derecha se observa un gráfico en tres dimensiones (frecuencia, ángulo y amplitud). La escala de colores define la amplitud medida en determinado ángulo y a determinada frecuencia. Esto permite que en un único gráfico se pueden observar todas las frecuencias sin la necesidad de solapar líneas.

En este caso las unidades son ángulos en grados, frecuencia en Hz y nivel en dB. Nuevamente se trata de un gráfico relativo. El 0 dB queda definido por la presión sonora medida en el eje (a 0 grados), todos los otros niveles son la diferencia de presión respecto a ese punto, esto implica que la curva es independiente de la amplitud.

Es también importante conocer los valores de cada eje. En este caso se muestra una vuelta complete (±180 grados), pero muchos fabricantes deciden mostrar media vuelta (±90 grados). También es importante el límite inferior de amplitud, en este caso es -18 dB, pero si fuese -100 dB el gráfico se vería mucho más direccional.

Si bien puede resultar una obviedad, vale la pena tomarse el tiempo para pensar e interpretar correctamente un gráfico, de lo contrario es muy fácil cometer errores de interpretación y tomar una decisión errada.

Bibliografía:
M. A. Saposhkov. “Electroacústica“. Ed. Reverté.

Facundo Ramón

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