Procesadores de audio.

Transcripción

1 Cuaderno Técnico N 7 Tercera Parte Procesadores de audio. Disertó: Sergio Cicchinelli Jefe de Op. De Sonido Departamento Técnico Radio de Cuyo S.A. 19 de Noviembre (Este es el séptimo de una serie de cuadernos técnicos preparados para el entrenamiento del personal técnico de LvDiez Am 720Khz, Estación del Sol 100.9Mhz, Cadena Diez 104.1Mhz y Andes Fm 102.1Mhz.)

2 Introducción Para hablar de procesadores de señal debemos contestar estas preguntas: Que es un compresor? Siempre se debe aplicar compresión? Cuánto compresión se debe aplicar? Aplicar solo a sonidos específicos? Comprimir mezcla completa? Qué es un EQ? Diferenciaremos los procesadores de audio en dos grupos: 1_ Dinámicos, en el caso de los compresores, limitadores y efectos. 2_ Frecuencia, en el caso de los ecualizadores. Compresores en general Vamos a ver cuál es el funcionamiento básico de un compresor y es lo que hace. Antes de explicar que es un compresor debemos tener en claro un término muy común cuando hablamos de procesar señales de audio.

3 El rango dinámico, es diferencia en db entre el sonido más débil y el más fuerte. El Rango Dinámico Y El Oído Humano El rango dinámico del oído humano es el rango entre el nivel más débil audible, y el nivel en el que el sonido empieza a causa dolor al oído, y pérdida permanente de su sensibilidad. Los niveles normalmente aceptados son de a 100 Pascales, o 134 db. Es un rango dinámico enorme. Aunque podemos escuchar mucho más allá de 134 db, aún pequeñas exposiciones a estos niveles puede causar pérdida permanente de la sensibilidad en el oído. De hecho se considera que a partir de los 120 db se empieza a sufrir pérdida permanente de la audición, aún con exposiciones cortas. 85 db pueden dañar el oído por exposiciones prolongadas. Arriba de los 190 db las ondas en el aire dejan de ser sonido, y pasan a ser onda de choque, como las provocadas por una explosión. Estas destruyen todo a su paso. Así que a presión de 1 atmósfera, se puede decir que el rango "dinámico del sonido" es de 190 db. También debemos explicar en qué consiste la escala de db y qué es el proceso de normalización.

4 db: El volumen de sonido lo vamos a medir en db. La diferencia de medir en db es que la escala es logarítmica, de manera que no hay la misma "separación gráfica" entre 1 db y 2 db que entre 36 db y 37 db. Sin embargo un sonido de 1 db sonará a la mitad de volumen que uno de 2 db, mientras que un sonido de volumen 1 en una escala decimal no sonará a la mitad de volumen que otro a 2. Esto es una característica del sonido, si tenemos una persona cantando y queremos que el volumen sea 10 veces mayor no bastaría con añadir a otras nueve personas cantando. El volumen no se suma de esta manera. Es importante tener en cuenta esta pequeña diferencia en las unidades para no llegarnos sorpresas más tarde. Por otra parte para comprender como funcionan los compresores no hace falta saber mucho más sobre en el significado matemático de la escala logarítmica. También es importante tener presente que el máximo volumen que podremos alcanzar dentro de nuestra tecnología digital será un 0 db caso de volúmenes mayores 1,2,3.. db estaríamos en la zona de distorsión digital o Clipping. Normalmente el Clipping es un efecto no deseado (sobre todo en el campo digital) con lo cual intentaremos evitarlo siempre. En audio analógico esto se conoce como Headroom. Los volúmenes en digital se medirán en db negativos como comparación a un patrón que no distorsiona de 0 db de manera que serán todos menores a 0 db, siendo -1dB más volumen que -2dB. Luego este sonido ira a un amplificador que hará eso, amplificar el volumen y que si que nos dará volúmenes en db positivos, como los medidos por los aparatos detectores de ruidos... También es importante diferenciar entre lo que procesa el ordenador y la posterior amplificación, de manera que ya sabemos por qué en los editores de audio los volúmenes son negativos y sin embargo, en los medidores de ruido positivos. Son dos procesos independientes, de hecho, puedes tener una onda en tu secuenciador abierta y marcar unos niveles, si subes el volumen de tus altavoces la oirás a más volumen, pero el grafico del secuenciador no cambia. Normalizar significa que nuestro editor busca el punto de volumen máximo en la onda a normalizar y luego calcula la ganancia que ha de aplicar a la onda de manera que el punto máximo de volumen tras normalizar sea 0 db. En el proceso de normalización se aplica la misma ganancia a toda la onda de manera que toda la onda es afectada por el proceso. Con lo esto ya tendremos asegurado que estamos utilizando todo el rango de volumen posible dentro de nuestro entorno digital. Aclarado esto pasamos a ver que hace un compresor y que significan los parámetros fundamentales que lo definen.

5 En un compresor hay dos parámetros fundamentales que son el RATIO y el THRESHOLD. Con estos dos parámetros vamos a poder definir el gráfico del compresor (debajo) que nos indicará las características fundamentales del compresor. El punto de THRESHOLD nos determina el volumen de la onda a comprimir a partir del cual la recta se quiebra comenzando la compresión. Se mide en db de la onda de entrada. El RATIO nos va a definir la pendiente de la recta de compresión. Y se da en forma de fracción (3:1 por Ej.) lo que nos indica el primer número es el factor por el que vamos a dividir a la onda, de manera que cuanto mayor sea este, la recta de compresión estará más inclinada y por lo tanto la compresión será más fuerte. Los valores suelen oscilar entre 1:1 (no hay compresión) y 16:1 (recta de compresión casi horizontal). Para nuestro primer gráfico de ejemplo hemos utilizado un punto de THRESHOLD de -48 db y un RATIO de 3:1. Esto significa que para volúmenes por encima de los -48 db de la onda de entrada (entre - 48 db y 0 db), el volumen de la onda se comprimirá de manera que al punto de 0 db de la onda de entrada le corresponderá uno de -32 db de la onda de salida y así sucesivamente. Nuestra onda de entrada entraría por abajo y saldría por la izquierda tras encontrarse con la recta azul para obtener la onda de salida comprimida. En el caso de tener una onda normalizada como onda de entrada la onda de salida tendrá un volumen máximo de -32 db. Recordar que el gráfico está hecho

6 en db con lo cual no es una escala decimal, sino una escala logarítmica y las pendientes pueden engañar. Otros Parámetros. Ganancia de salida (output gain): Cuando has ajustado ya el threshold y el compresor está actuando, tu nivel nominal se verá reducido dependiendo de la cantidad de compresión que apliques, y así la señal, aunque comprimida, se escuchará con menor volumen. Este parámetro se utiliza para corregir ese efecto y restablecer el nivel de nuevo. Usa este ajuste con cuidado: aumentando de nuevo el nivel, estás aumentando también el nivel de ruido de fondo que llega aumentado después de la compresión. Para evitar esto, procura que llegue la mayor cantidad de señal pura posible al compresor, con el mínimo ruido. Knee: Este parámetro no lo llevan todos los compresores, pero no es raro encontrárselo. Hay dos tipos de "knee" (rodilla): hard-knee y soft-knee. El ajuste hard-knee supone que la señal será comprimida de inmediato en la proporción marcada por el ratio tan pronto alcance el nivel de threshold. El ajuste soft-knee hace esto de una manera más suave, aplicando la compresión no toda de golpe, consiguiendo así un sonido menos abrupto. Típicamente, los sonidos que requieren pegada, como el bajo y el bombo, se comprimen con "hard-knee". Algunos compresores te permiten también escoger valores intermedios entre estos dos extremos, para controlar mejor el sonido. La mayoría de las veces el efecto que se persigue con los compresores es el de engordar el sonido. Al comprimir, para evitar una pérdida de volumen final se suele aumentar la ganancia o normalizar. En los compresores en tiempo real se aumentará la ganancia y en los editores se normalizará. Con esas correcciones el efecto que conseguimos es el de darle más cuerpo al sonido sin perder pico de volumen. Si comparamos un sonido base ya normalizado con el resultado de

7 comprimir posteriormente normalizar, en el segundo caso el indicador de volumen estará más tiempo en las zonas cercanas a 0 db altas aunque las dos ondas estén normalizadas y tengan el pico en 0 db. Es decir, ganamos "cantidad" de volumen, no pico. A diferencia del proceso de normalización, en el que se aplica la misma ganancia a toda la onda, en el proceso de compresión (estrictamente compresión) sólo se aplica ganancia (y esta además será negativa) a los puntos que tengan un volumen superior al establecido por el punto de threshold. Espero que con esto haya quedado más o menos claro en qué consiste la compresión. Vuelvo a repetir que si bien tras un proceso de compresión habremos perdido volumen, con una ganancia de corrección o un normalizado posterior recuperaremos parte o todo el volumen perdido y ganaremos "cantidad" de volumen. Por lo general el proceso de compresión termina estrechando el margen dinámico de la onda. El caso más extremo de compresión es el del limitador que veremos más tarde en el que la recta es horizontal. Ejemplos De Señales comprimidas.

8 Comprimiendo en la práctica El uso de la compresión dependerá mucho de los gustos personales. En la música actual y en ciertos estilos se utilizan configuraciones extremas para darle gran pegada a los sonidos. Una compresión extrema puede hacer una mezcla demasiado agresiva, pero también, una compresión escasa puede hacer muy "blando" el sonido. Como siempre, la solución está en probar distintas configuraciones hasta alcanzar un resultado que te satisfaga. Para una guía, algunos ajustes recomendados, en general, para distintos tipos de

9 señales: Bajo: Comenzar con un ratio de 4:1 y un ataque y liberación rápidos. Normalmente se prefiere la compresión hard-knee porque el sonido del bajo suele requerir pegada y potencia, pero también depende del estilo. Quizás te convenga una soft-knee para un bajo de jazz en un tema suave y tranquilo. Guitarra: Comenzar con un ratio de 2:1 para guitarras acústicas, o un 3:1 o 4:1 para guitarras distorsionadas. Para conseguir un sonido más sostenido, intentar con un ratio de 4:1 ratio, con un ataque rápido y liberación lenta. Percusión: Las señales de percusión se comprimen muy a menudo debido a sus ataques rápidos. Para comprimir la caja, que es el sonido que más suele distorsionar porque cada golpe de caja sobresale por encima de todos los demás con mucha facilidad. Intenta un ratio de 3:1, y usa un ataque y liberación rápidos. Si la señal continúa distorsionando, prueba ratios mayores. Este método es válido también para los timbales. Para los platillos, probar un ratio de 2:1 con ataque rápido y liberación lenta, para mantener así el desvanecimiento natural del sonido de los platillos. Voces: Como en la percusión, es habitual comprimir las señales de voz. El ratio varía con cada cantante, dependiendo del tipo de voz (potente, suave y tranquila, etc). Los cantantes que no hacen grandes altibajos con su voz tendrán una dinámica más pequeña y requerirán por ello menos compresión. Prueba para empezar un ratio de 2:1, con el ataque rápido, y liberación media-larga. Aumenta luego el ratio hasta que tengas dominados los picos de distorsión.

10 Ecualizadores La ecualización es una de las tareas de estudio más desconocidas; sin embargo, su uso es fundamental para conseguir un sonido realista y natural. En este artículo partimos de lo básico y te damos una visión general para que empieces a trabajar sobre ella. Tipos de ecualizadores Existen varios tipos de ecualizadores; el más simple es el de tipo shelving, que tiene solamente control de graves y agudos; se encuentra en cualquier equipo común. Normalmente, estos ecualizadores aumentan o atenúan 15 db en 100 Hz (graves) y en 10 KHz (agudos), aunque pueden variar según cada modelo. Con un ecualizador de tres bandas puedes ya aumentar o atenuar bajos, medios y agudos, también sólo en frecuencias fijas: por ejemplo, en 100Hz (bajos), 2 KHz (medios) y 10 KHz (agudos). Los ecualizadores semiparamétricos son los que te permiten elegir la frecuencia a ecualizar; de esta manera puedes aumentar o atenuar las frecuencias que te parezcan convenientes.

11 En un ecualizador paramétrico tienes, además, la posibilidad de elegir el ancho de banda (rango de frecuencias afectadas a partir de la elegida) que quieres aumentar o atenuar. Este parámetro es conocido como "Q". Estos EQ, son de uso profesional y de alta precisión a la hora de ajustarlo. Por último, los más comunes son los ecualizadores gráficos, que van por lo normal desde 5 hasta 31 bandas de frecuencia fijas, aunque a veces te encuentras con aparatos más complejos, con más bandas.

12 Los ecualizadores tienen básicamente estas dos aplicaciones: Resolver problemas Los ecualizadores se pueden utilizar como filtros, para atenuar o eliminar frecuencias que molestan, ruidos o interferencias que se mezclan con el sonido. Por ejemplo, el hum producido por una mala fuente de alimentación se reduce atenuando en Hz aproximadamente. Ideas para el uso práctico de los ecualizadores Como norma general, a cada instrumento se le puede dar cuerpo aumentando su frecuencia fundamental. Atenúa ésta si el sonido es muy grave o indefinido. Aumentando los armónicos le das más presencia y definición, así que atenúalos también si el sonido es muy violento. Por otra parte, tener en cuenta que ecualizaciones extremas reducen fidelidad, pero pueden crear efectos interesantes: por ejemplo, cortando bruscamente los graves y los agudos de una voz se consigue el sonido telefónico. Las siguientes son algunas sugerencias de frecuencias que puedes ajustar con los ecualizadores. Si se pretende lograr el efecto deseado, aumenta en esa frecuencia; si no lo quieres, atenúala (en la foto, una EQ de Cubase configurada para reducir los hiss y hums de una pista de voz). Bajo: Cuerpo y profundidad en 60 Hz, áspero en 600 Hz, presencia en 2.5 khz y ruido de cuerda a partir de los 3 kh. Guitarra acústica: Cuerpo en 80 Hz, presencia en 5 khz, sonido de púa por encima de 10 khz. Guitarra eléctrica: Pegada en 60 Hz, cuerpo en 100 Hz,

13 estridente en 600 Hz, presencia en 2-3 khz, latosa y rasposa arriba de los 6 khz. Batería: Cuerpo en 100 Hz, apagada en Hz, trash de 1 a 3 khz, ataque en 5 khz, seca y enérgica en 10 khz. Bombo: Cuerpo y potencia por debajo de los 60 Hz, acartonado Hz (corta de 400 a 600 para conseguir un mejor tono), y el kick o ataque en 2-6 khz. Percusión: Brillo y presencia en 10 khz. Saxo: Cálido en 500 Hz, duro en 3 khz, sonido de llaves por encima de 10 khz. Voz: Cuerpo en Hz (hombre), cuerpo en (mujer), sonido nasal en Hz, presencia en 5 khz, y sonido de 's' arriba de 6 khz. Un EQ suele trabajar mejor cuando se utilizan sutilmente (variaciones de 2 o 3 db pueden ser suficientes). El error más común es comenzar agregándole graves a todo; así la mezcla sonará grave y turbia. Si haces eso podrías pensar que subiendo los agudos se arreglará todo, pero verás enseguida como los medios suenan débiles... y se descontrolará todo. Un buen consejo es utilizar la EQ con bypass para ir escuchando y controlando la ecualización en todo momento.