Conceptos

De los dos conceptos, comenzaremos con la polaridad porque es el más fácil de entender. La polaridad es un concepto binario, es decir que sólo tiene dos posibles opciones o posiciones: Dentro o fuera, positivo o negativo, sí o no. Analicemos un poco. Cuando una onda sonora positiva incide sobre el diafragma del micrófono, crea un voltaje positivo en la salida del micro, que al pasar por las etapas de procesamiento y amplificación, provocará un movimiento en el cono de la bocina hacia la audiencia, o sea en dirección positiva. Si acaso existiese una inversión de polaridad en algún punto de la cadena de señal, el movimiento del cono sería a la inversa, es decir hacia adentro y podríamos decir que está fuera de polaridad con respecto a la señal de entrada.

Figura 1: Un ciclo

En un ejemplo práctico, imaginemos que tenemos una tarola a la que colocaremos el clásico arreglo de micros arriba y abajo, damos un golpe al parche superior y analizamos en un DAW las señales obtenidas. Veremos que prácticamente son señales en espejo, una con polaridad positiva y la otra con polaridad negativa. Lo interesante de esto surge cuando tratemos de combinar estas dos señales en una mezcla, tendremos como resultado una cancelación simple y sencillamente porque una de las señales tratará de mover el cono hacia adelante y la otra hacia atrás, lo que no nos llevará a nada. Imaginemos a dos personas en los extremos de un automóvil empujándolo con igual intensidad en direcciones opuestas. El movimiento resultante será prácticamente de cero. Para que estas señales puedan sumarse adecuadamente en la bocina, es necesario invertir la polaridad de alguna de ellas. Esa es la finalidad del botón Ø que existe en los canales de entrada de prácticamente todas las mezcladoras actuales. Esto invierte virtualmente la forma de onda, convirtiendo los voltajes negativos en positivos y viceversa. Esto equivale a invertir los pines 2 y 3 del conector XLR, de manera que un cable con la polaridad invertida nos ocasionará este mismo efecto para bien o para mal. 

Figura 2: Señales con distintos grados de desfase

La fase por otro lado, se refiere a un punto en el ciclo de la onda. Debido a que estamos hablando de oscilaciones cíclicas completas, como podemos ver en las diferentes gráficas, la fase se mide en grados con un total de 360°. La velocidad del ciclo depende de la frecuencia, lo cual es una función de tiempo. Aquí viene lo interesante: si bien podemos invertir la polaridad completa de una señal, no podemos invertir la fase de una señal a menos de que se trate de una onda senoidal pura de una sola frecuencia. ¿Cómo es esto? Para provocar que dos señales estén fuera de fase en 180°, debemos insertar la cantidad de desfase necesaria: medio ciclo. ¿Fácil, no es así? El problema es que el tiempo equivalente a medio ciclo es diferente en cada frecuencia.

Por ejemplo, una onda de 100 Hz, requiere de 10ms para completar un ciclo. De esta manera, para obtener un desfase de medio ciclo a 100 Hz, requerimos un diferencial de tiempo de 5ms entre las dos señales, las cuales se cancelarán completamente, debido a que estarán completamente en oposición, de modo que los picos serán anulados por los picos de la otra y viceversa. 

Figura 3: Suma de fase

Hacia el otro extremo, si introducimos el mismo retardo de 5 ms a una señal de 200 Hz, tendremos un incremento de +6dB, porque a 200 Hz, esos 5 ms equivalen a un ciclo completo. De esta manera, tendremos una suma perfecta aunque separadas por un ciclo de distancia. Otro punto interesante de esto es que en todas las frecuencias entre 100 y 200 Hz, en ese lapso de 5 ms habrán completado diferentes porciones de un ciclo. De este modo podemos deducir que no existe ninguna operación de fase que podamos hacer, que afecte a todas las frecuencias en la misma proporción.