Cuando alguien menciona la "fase" en audio, lo primero que viene a la cabeza suele ser el pulsador que encontramos en cada canal de la mesa de mezclas, o esas cajitas que colocamos delante de un altavoz y que encienden una luz verde o roja. ¿Pero qué están midiendo realmente?
Lo que hacen esos aparatos —comúnmente llamados "tester de fase"— es detectar si el primer desplazamiento del altavoz es hacia delante (positivo, luz verde) o hacia atrás (negativo, luz roja), como resultado de una inversión en el cableado. El pulsador de la mesa, por su parte, invierte el pin 2 y el pin 3 de la entrada XLR. En ambos casos, lo correcto sería llamarlos tester de polaridad e inversor de polaridad, respectivamente.
La inversión de polaridad provoca una diferencia de 180° en la señal de audio, lo que resulta en una cancelación total en todo el rango de frecuencias. Es un concepto binario: la señal está en fase o invertida.
¿Qué es entonces la fase?
La respuesta es más simple de lo que parece: fase es tiempo. Pero ese tiempo no es fijo — varía según la frecuencia.
La fase nos indica en qué punto del ciclo se encuentra una señal en un momento dado. Por ejemplo, un desplazamiento de fase de 90° a 100 Hz equivale a un retardo de 2,5 ms.
Como la onda sonora es periódica, cada vez que se completa un ciclo la fase avanza 360°. Volvemos al mismo punto de amplitud, pero no al mismo punto en el tiempo.
Podemos convertir entre fase y tiempo si conocemos la frecuencia. A partir de la frecuencia angular ω = 2πƒ, la relación expresada en grados es:
Donde φ es la fase en grados, ƒ la frecuencia en Hz y t el tiempo en segundos.
Ejemplos
¿A qué fase corresponde un retardo de 7,5 ms a 100 Hz?
¿Cuánto tiempo equivale a 120° de adelanto a 100 Hz?
El signo tiene su lógica: una señal adelantada tiene tiempo negativo (llega antes del punto de medición) y fase positiva. Una señal retrasada tiene tiempo positivo y fase negativa.
Suma de señales y fase relativa
Cuando dos señales idénticas se suman, la relación de fase entre ellas determina el resultado. Para entenderlo bien, primero hay que introducir el concepto de señal coherente.
Una señal es coherente cuando es copia de la misma fuente original. Dos altavoces reproduciendo la misma mezcla son fuentes coherentes: la señal la genera la mesa, no los altavoces. Esto es clave, porque la coherencia determina cuánto se pueden reforzar o destruir mutuamente.
La relación entre fase relativa y nivel resultante es la siguiente:
- 0° → suma de +6 dB. Se repite cada 360°.
- 90° → suma de +3 dB. Se repite a 270°.
- 120° → sin aumento de nivel. Tener dos fuentes a 120° equivale a tener una sola.
- 120° a 180° → la suma es negativa. A 180° se produce cancelación total.
En definitiva, la polaridad es una condición fija (positivo o negativo), mientras que la fase es una relación dinámica que depende de la frecuencia y el tiempo. Confundirlas lleva a errores de diagnóstico que pueden costarte mucho tiempo delante de un sistema.