Procesadores de dinámica

Transcripción

1 Procesadores de dinámica

2 Procesadores de dinámica Es un tipo de procesador de señal que actúa modificando el rango dinámico (amplitud) de la señal. Recordemos que el rango dinámico es la diferencia en db entre el máximo nivel y el mínimo nivel de una señal Existe un gran número de procesadores de dinámica (compresores, limitadores, puertas de ruido, expansores, etc.)

3 Compresores Diagrama en bloques simplificado de un compresor de audio

4 Un detector de nivel está continuamente verificando si la señal de entrada supera o n o c i e r t o n i v e l d e n o m i n a d o umbral (threshold). Si el umbral no se supera, la señal no experimenta alteraciones. Si se supera el umbral, se reducirá la ganacia de tal modo que el excedente de nivel de entrada se reduce a la salida en una proporción llamada relación de compresión Si la relación de compresión es 2:1, un exceso de 10 db respecto a un umbral se transformará en un exceso de solo 5 db

5 El nivel de umbral y la relación de compresión son parámetros ajustables por el usuario

6 Efecto de una compresión 3:1 realizada sobre una señal que llega como máximo a 27 db

7 Cuando una señal cambia de nivel de un instante a otro, el compresor no reacciona instantáneamente, si así fuera se produciría una distorsión en la señal comprimida. Además una variación de ganancia demasiado rápida produce un efecto auditivo perceptible, debido a la brusca variación del nivel de ruido de fondo. Por estas razones los compresores incorporan cambios graduales de ganancia mediante el agregado de una envolvente con dos intervalos de transición: ataque (attack) y relevo (release).

8 Una compresión demasiado rápida provoca una deformación que distorsiona la onda.

9 Efecto de la envolvente en un compresor de audio. La compresión correspondiente al exceso de nivel de entrada se alcanza luego de un tiempo de ataque. Análogamente, la descompresión se alcanza después de un tiempo de relevo.

10 Esquema en bloques más detallado de un compresor de audio, en el cual se observan algunos controles de usuario

11 Efecto de la compresión a nivel de la forma de onda temporal

12 El rango normal de tiempo de ataque va de 0,1 ms a 200 ms, y el de tiempo de relevo de 50 ms a 2 ó 3 s. En algunos compresores existe también un tiempo de sostén (hold), que consiste en un retardo entre el instante en que el nivel deja de superar al umbral y el instante en que comienza el relevo Este retardo evita distorsiones en las señales de baja frecuencia.

13 Envolvente de compresión que incluye un tiempo de sostén (TH) entre el descenso de la señal de entrada por debajo del umbral y el comienzo del periodo de relevo

14 Una variante del compresor visto hasta ahora, lo constituyen algunos compresores en los que la transición entre la señal no comprimida y la comprimida no se produce en forma brusca a partir del umbral, sino que la compresión varía gradualmente. Este tipo de compresión se conoce como soft knee natural y provee un sonido algo más

15 Curva de compresión de un compresor softknee

16 Para brindar al operador más información sobre qué está sucediendo con la señal, los compresores suelen tener indicadores de barra (led o diodos luminosos), que muestran la reducción de ganancia en un determinado instante, y los niveles de entrada y salida También proporcionan un interrupor de bypass que elimina la acción del compresor conectando en forma directa la entrada con la salida.

17 Limitadores Un compresor que comprime con una relación de compresión muy alta (sobre 20:1) se denomina limitador. La función pasa a ser la de limitar el crecimiento de la señal de tal modo que no supere el umbral. Un limitador no recorta la onda, sino que reduce la ganancia de manera de llevar el nivel de señal a un valor constante

18 Compuertas La compuerta (gate) es un procesador dinámico que en cierta forma realiza la función inversa de los compresores. Actúa como interruptor de señal que conecta la entrada sólo si es sufiecientemente alta, cuando es demasiado pequeña se interpreta como ruido y, por lo tanto, se desconecta. Existe un umbral ajustable, por debajo del cual la compuerta se cierra y por encima se abre.

19 Operación conceptual de una compuerta

20 En la práctica las compuertas deben incluir otros elementos para evitar un click cuando la señal se corta o se abre abruptamente. Además, para señales muy pequeñas, con niveles cercanos al del ruido de fondo, puede suceder una inestabilidad de la compuerta, al abrirse y cerrarse a repetición. Finalmente se cortaría abruptamente la última parte de la reverberación, creando un efecto antinatural. Estos elementos son la histéresis (un umbral para cierre y otro mayor para la apertura) y una envolvente (cierre y apertura gradual)

21 (a) Evolución del nivel de una señal de entrada. La suma de una señal pequeña y el ruido produce fluctualciones cerca del umbral. (b) La compuerta se abre y cierra repetitivamente

22 Compuerta con histéresis: umbrales diferentes para cerrar y para volver a abrir la compuerta

23 Compuerta con histéresis y tiempo de ataque y relevo

24 Efecto de las diversas relaciones de expansión sobre la operación de un expansor.

25 Ejemplo de compresor con el plugin gratuito incluido en el paquete Dynamics III de Digidesign.

26 Nivel de umbral (Threshold): Fija el nivel, medido en dbs, por encima del cual la señal va a ser atenuada. Tiempo de ataque (Attack): Determina el tiempo que tarda el compresor en empezar a atenuar una vez que la señal ha superado el umbral. Tiempo de relajación (Release): Determina el tiempo con el que el compresor deja de actuar una vez que la señal pasa a tener un nivel inferior del marcado en el umbral.

27 Relación de compresión (Ratio): Determina la cantidad de atenuación que va a provocar el compresor. Ganancia (Makeup): Una compresión implica una reducción del volumen general de la señal de audio. Los compresores suelen tener un control para compensar esa reducción de ganancia.

28 Ejemplo de compresor con el plugin 1975 de URS.

29 Ejemplo de puerta de ruido. Se trata del plugin gratuito incluido en el paquete Dynamics III de Digidesign.

30 Nivel de umbral (Threshold): Fija el nivel, medido en dbs, por debajo del cual la señal va a ser atenuada. Tiempo de ataque (Attack): Con el ataque indicamos el tiempo que tarda la puerta en volver a su estado de reposo. Tiempo de mantenimiento (Hold): Determina un tiempo fijo durante el cual la puerta de ruido se mantendrá en ganancia una vez que la señal pasa a tener un nivel más bajo que el umbral.

31 Tiempo de relajación o relevo (Release): Determina el tiempo que tarda la puerta de pasar de su estado de ganancia unidad a alcanzar toda la atenuación indicada una vez que la señal tiene un nivel por debajo del umbral. Atenuación: Determina cuantos dbs de atenuación vamos a tener en la salida cuando la señal de audio tiene un nivel más bajo que el fijado en el umbral.