UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
PROGRAMA TECNOLOGÍA EN AUDIO
Curso SISTEMAS DE AUDIO
Créditos: 3
Escrito y Desarrollado por:
Ing. Juan Pablo Uribe Aranguren
UNIDAD 1. INTRODUCCIÓN A LOS CONCEPTOS FUNDAMENTALES DEL AUDIO
CAPITULO 1. EL AUDIO Y LOS CIRCUITOS CORRIENTE ALTERNA
Lección 1 La señal Eléctrica como representación del sonido
Lección 2. Voltaje, Intensidad, Impedancia y Potencia en su Sistema de Audio
Lección 3. Unidades de Medición de nivel en Audio
CAPITULO 2. PARÁMETROS Y FENÓMENOS EN LOS SISTEMAS DE AUDIO
Lección 4. Respuesta en Frecuencia y Ancho de Banda en Sistemas de Audio
Lección 5. Rango Dinámico y Headroom
Lección 6. Ruido
Lección 7. Distorsión Armónica
Lección 8. Distorsión de intermodulación
CAPITULO 3. Interconexiones en Sistemas de Baja Señal
Lección 9. Principales tipos de conexión
Lección 10. Principales Tipos de Cables
Lección 11. Acople entre Sistemas
Lección 12. Patchbays
Lección 13. Amplificadores de Distribución
Lección 14. Señales Entrantes, Rangos de Ganancia Característicos.
Señales de Línea: Señales de bajo nivel, pero superior a los niveles de micrófono (aprox. 30dB más). Pueden hacer uso de la misma electrónica interna utilizada para la pre -amplificación, exceptuando el Phantom Power y utilizan conexiones balanceadas o desbalanceadas a través de conectores hembra tipo TRS o TS. Su uso está orientado hacia otras fuentes como pre -amplificadores externos, instrumentos musicales electrónicos o incluso salidas auxiliares de otras consolas de mezcla. Tales puertos presentan siempre una impedancia más alta que los puertos entrantes de micrófono.
Señales de Línea Estereofónica: De manera similar al caso anterior, acoplan señales de bajo nivel provenientes de fuentes que siempre son estereofónicas y por ende el procesamiento o ajuste realizado en el canal respectivo altera o aplica los dos canales (L & R) de la fuente. Su interconexión se realiza usualmente mediante entradas desbalanceadas en conector hembra tipo TS.
Señales Estereofónicas No Canalizadas: De manera similar al caso anterior, acoplan señales de bajo nivel provenientes de fuentes estereofónicas pero que no incorporan funciones de ajuste avanzado en consola. En su lugar, se limitan netamente a enrutar y ajustar el nivel de entrada. Son conocidas igualmente como 2TRK "Two-Track" y su uso se limita usualmente a la interconexión en reproducción de algún equipo de grabación externo de 2 canales como un DAT o un TAPE. Su interconexión usualmente es por conectores tipo RCA o TS.
Funciones del Circuito Preamplificador:
El circuito preamplificador en una consola está destinado para realzar señales muy débiles que usualmente provienen de los micrófonos y que se encuentran en un rango de nivel nominal entre los -70dBu y los -50dBu. En términos de voltaje, serán señales del orden de centenas de µV o algunas unidades de mV. El diseño de la electrónica utilizada en el preamplificador es decisivo en la calidad de la consola, pues de este circuito depende el nivel de ruido y distorsión que inserte la máquina cuando esté preamplificando señales muy débiles. Igualmente, será importante tener presente que el mejor uso y rendimiento del preamplificador comienza desde la conexión misma cuando se acoplan adecuadamente las impedancias. Las siguientes son algunas otras funciones concretas del circuito pre-amplificador:
Alimentación Fantasma (Phantom Power): Con el objeto de suministrar el voltaje DC necesario para la correcta operación de los micrófonos de condensador, la consola pue de habilitar el envió de este voltaje a través del conector XLR. Usualmente, consiste de un voltaje de +48 VDC que se aplica a los pines 3 y 2 respecto a tierra o pin 1. El siguiente diagrama ilustra el principio de funcionamiento electrónico:
Las consolas pequeñas, habilitan el Phantom Power para todos los micrófonos simultáneamente, mientras que consolas grandes profesionales dan la posibilidad de habilitar tal alimentación individualmente.
Pads de Ganancia: Los pre-amplificadores están diseñados para operar dentro de un rango de ganancia específico. Si la señal entrante está por debajo del nivel mínimo que puede procesar (sensibilidad), no podrá diferenciarse del ruido. Si por el contrario, está por encima del nivel máximo, el circuito genera distrosión y puede tener tendencia a oscilar. Por este motivo, algunos fabricantes incluyen un switch o pad de conmutación de ganancia, que consiste en un atenuador fijo que puede ser rápidamente habilitado o deshabilitado. Este atenuador puede insertar una ganancia entre los -50dB a 20dB, según diseño del fabricante. En algunas situaciones, los puertos entrantes de línea atraviesan el preamplificador a través de un pad de ganancia interno no modificable o ingresan la señal después del preamplificador.
Filtrado: En algunas ocasiones se dispone a la salida del circuito pre-amplificador, un filtro pasa-altos con frecuencias de corte cercanas a 100Hz con el objeto de poder atenuar el efecto proximidad en los micrófonos direccionales o el clipeo en bajas frecuencias producto de pronunciar sílabas que involucran la letra "p" (efecto de pop). Igualmente, esta es un opción que el usuario puede o no activar según sus necesidades.
Inversión de Fase: En aplicaciones de sonido en vivo o incluso en grabación con algunas Técnicas de Microfonía, puede ser necesario invertir la fase de la señal proveniente desde un micrófono. Esto se logra fácilmente en algunas consolas que incorporan en el preamplificador, un inversor que el usuario puede activar en el momento que lo requiera.
Rangos de Ganancia Característicos:
El preamplificador posee un rango de ganancia ajustable con un potenciómetro denominado "trim". Este control operará en un rango conforme el nivel de la señal entrante. Los rangos típicos, pudiendo variar ligeramente, según algunos fabricantes, son los siguientes:
Rango de Ganancia Etiquetado Aplicación y Comentarios
10dB (CCW) ~
60dB (CW)
- 10dB (CCW) ~
- 60dB (CW)
Es el rango típico para niveles de micrófono. En variadas ocasiones se etiqueta de forma negativa, para indicar el nivel nominal en dBu, que está emitiendo la fuente conectada.
- 10dB (CCW) ~
+ 40dB (CW)
+10dB (CCW) ~
- 40dB (CW)
Es el rango típico para niveles de línea entrante. Igualmente, se acostumbra indicar el nivel nominal en dBu, que está emitiendo la fuente conectada.
- 20dB (CCW) ~
+ 20dB (CW)
+20dB (CCW) ~
- 20dB (CW)
Es el rango típico para niveles de línea entrante proveniente de fuentes estereofónicas. Se indica el nivel nominal en dBu, que está emitiendo la fuente conectada.
Notas: - CW indica la posición de la perilla en su totalidad hacia la derecha.
- CCW indica la posición de la perilla en su totalidad hacia la izquierda.
A continuación se presentan los diagramas de bloques de algunos preamplificadores monofónicos y estereofónicos:
PREAMPLIFICADOR DE ENTRADA MONOFÓNICA
CONSOLA SOUNDCRAFT GB-4
Nótese en el diagrama anterior correspondiente a la entrada monofónica, que es factible encontrar justo a la salida del circuito preamplificador, un punto de insert. Esta conexión permite interceptar la señal ya pre-amplificada de un canal específico de modo pueda ser enviada hacia un equipo de procesamiento externo y luego retornada para integrarse nuevamente al flujo de señal normal dentro de la consola de mezcla. Esta operación se efectúa mediante un solo conector tipo TRS a través del cual se cursan las dos vías.
UNIDAD 2 CONSOLAS DE MEZCLA
CAPITULO 4 CONSOLAS DE MEZCLA
Lección 15. Sistemas de Monitoreo de Nivel
Los sistemas de monitoreo y medición de niveles de audio adquieren bastante relevancia en procesos de grabación, reproducción y transmisión. Infortunadamente, en muchas ocasiones son subutilizados dado el escaso conocimiento que se tiene de ellos, llegando incluso a ser interpretados por el usuario de forma errónea. Por ello, es preciso tener presente en primer lugar sobre qué punto en el flujo de señal de audio se encuentra instalado el medidor. De otra parte hay que tener claridad si el medidor está indicando un nivel de audio análogo o digital. En lo que concierne a la presente lección, se desarrollará la temática entorno a los medidores de nivel en las señales análogas.
Los medidores de nivel en audio profesional guardan estricta relación y cumplimiento con una serie de normas en donde se definen parámetros de comportamiento, entre los cuales se encuentran constantes de tiempo o integración, tiempos de caída, escalizado, rangos de medición, niveles de referencia, niveles de prueba, entre muchos otros. Esto implica que es necesario conocer los conceptos básicos de tales estándares antes de pretender realizar la lectura y su correspondiente interpretación.
Tradicionalmente, los medidores eran construidos de forma electromecánica (galvanómetro) en donde se utilizaba una aguja anclada a una bobina móvil en medio de un campo magnético. Hoy día se utilizan medidores con base en arreglos de LEDs en escalera o incluso LCD. Sea cual sea la tecnología utilizada, lo importante es comprender el principio de funcionamiento.
Tiempo de Integración: Es uno de los parámetros más importantes y en términos sencillos, incluso no matemáticos, es el tiempo que le toma al medidor alcanzar un nivel de referencia cuando una señal constante es aplicada o alimentada a él. Normalmente, este tiempo puede ser chequeado mediante una ráfaga pulsante de tonos con un nivel igual al nivel de referencia del medidor. No obstante, las técnicas de verificación podrán variar de acuerdo con los diferentes estándares. El tiempo de integración también es conocido con el nombre de constante de tiempo.
Nivel de Referencia: De acuerdo con la definición anterior, es el nivel utilizado para establecer el tiempo de integración del medidor.
Tiempo de Caída (Fall Time): Es el tiempo que le toma al medidor retornar desde el nivel de referencia o el nivel a profundidad de escala, hasta al nivel mínimo que puede indicar el medidor, cuando la señal de prueba establecida conforme al estándar, es suspendida repentinamente tras haber sido aplicada de forma continua. Los medidores con tiempos de integración bajos tienen igualmente tiempos de caída pequeños; no obstante cada parámetro es independiente per sé.
Nivel de Prueba "Test": Es el nivel establecido por estándar (por lo general 0dBu ó +4dBu, salvo pocos casos), utilizado para calibrar el medidor con un tono puro de 1000Hz. Algunos medidores indican explícitamente tal nivel sobre la escala. Por lo general se utiliza para propósitos de verificación o ajuste de ganancias en una ruta de transmisión o entre equipos en donde existe flujo de señal que precisen los mismos rangos de operación.
VU - Volume Unit: Fue inventado inicialmente por laboratorios Bell y la Asociación de Radiodifusores Americanos con el propósito de dar una información y una idea visual al usuario, respecto al volumen percibido cuando se utilizaban la líneas telefónicas para la distribución y transmisión de audio. En 1.939 comienzo a ser un estándar. Dadas la limitantes de la época.
La dependencia de la respuesta del galvanómetro, el VU reacciona lentamente. Su movimiento es en realidad más parecido al de un nivel promedio. Por definición, el VU alcanzará el 99% de su deflexión máxima cuando la señal es aplicada durante un tiempo de 300ms o más. El VU posee una escala de -20dB a +3dB, en donde 0 VU es el nivel de prueba o test equivalente a +4dBu
(1.23v) conforme al estándar American National Standard C16.5-1942.
En máquinas de grabación basadas en cinta, 0 VU indica a su vez el nivel nominal de flujo magnético con el cual deben estar calibradas las cabezas para una adecuada respuesta de la cinta. Dicho flujo corresponde a 200 ó 250 nWb/m en grabadoras de audio y 90 ó 125nWb/m para máquinas de video Betacam.
Peak Program Meter - PPM: También denominado picómetro, es un medidor que tiene como propósito medir los niveles pico del programa sonoro. Entre los diferentes estándares existentes, se contempla un tiempo de integración entre los 5ms y los 10ms. Esto indica, que al ser su respuesta cerca de 30 veces más rápida que la de un VU, permitirá observar que tanto se está saturando un canal de audio.
Se conoce con el nombre de factor de cresta la diferencia entre el nivel pico y el nivel promedio o en términos prácticos conforme a lo expuesto anteriormente, la diferencia entre la lectura de un PPM y la de un VU. Para el caso de una señal sinusoidal, el factor de cresta será de 3dB. En el caso de un programa sonoro diferente como voz o música, el factor de cresta podrá estar entre los 10 y los 15dB. La siguiente ilustración indica este fenómeno:
Valor Pico y RMS (VU) en Tono Senoidal Valor Pico y RMS (VU) en Música y Voz
Con base en lo expuesto hasta el momento, en la práctica deberá tenerse presente que tanto el VU como el PPM resultan útiles al momento de considerar los niveles de señal de audio para evitar clipping o puntos de saturación, estimar headrom en un programa sonoro o incluso darse una idea aproximadad del Loudness cuando el usuario es muy experimentado y es consciente de la forma como el oído humano responde ante el sonido.
Principales Estándares: Las principales diferencias entre los diferentes estándares, especialmente hablando de los picómetros, radican en los rangos de escala y sus equivalencias. Otros parámetros como los tiempos de integración y de caída varian muy poco. Información mucho más detallada referentes a las rutinas de verificación de parámetros, valores límite para los galvanómetros, procedimientos de chequeo, siempre será necesario consultarlos con la respectiva normatividad. Principales estandares son los siguientes:
IEC268-10 Tipo I : Estándar para PPM utilizado en países nórdicos. IEC268-10 Tipo IIa: Estándar para PPM utilizado en el Reino Unido, también conocido
como británico o PPM-BBC. IEC268-10 Tipo IIb: Estándar PPM definido por la Unión de Radiodifusión Europea EBU. DIN 45406 Tipo I : Estándar utilizado en Alemania
La siguiente tabla relaciona las principales diferencias entre estos estándares:
Las escalas típicas para los picómetros de los estándares anteriormente mencionados, cuando son implementados mediante el uso de LEDs, pueden apreciarse de la siguiente forma:
PPM - BBC PPM - EBU PPM - Nórdico PPM - DIN
Entendidas las principales diferencias, resulta fundamental establecer las relaciones y equivalencias entre las mencionadas escalas. A continuación se sintetizan estas equivalencias en un cuadro comparativo en donde se indican los niveles de referencia, los de prueba o test y se denotan los respectivos rangos bajo, medio y alto identificados mediante el uso de colores, frecuentemente usados en los medidores con despliegue tipo barra. Se muestran a su vez las equivalencias en dBu, voltios y los rangos dBFS del dominio digital.
Finalmente, en lo que respecta a consolas, los medidores PPM y VU estarán ubicados sobre la salida de mezcla principal o la de monitoreo. En algunos casos, podrán existir picómetros a la salida del circuito preamplificador de canal a fin de monitorear el nivel entrante.
Lección 16. Ecualización
La ecualización [EQ] consiste en la modificación del contenido espectral de un programa sonoro, mediante la atenuación o realce de las componentes frecuenciales contenidas en él. Esta alteración se realiza mediante circuitos electrónicos denominados filtros que se diseñan para operar en un rango específico del espectro audible.
Filtros: Los filtros son una de las herramientas de procesamiento más sencillas, de mayor utilidad y que con frecuencia cualquier usuario manipula, incluso sin saber su principio de funcionamiento. Un filtro ideal busca en esencia eliminar un rango de frecuencias. En la práctica, el filtro atenúa o refuerza en un determinado valor de ganancia, un grupo de frecuencias. Entre los principales filtros se pueden encontrar:
Filtro Pasa Altos (High-Pass Filter HPF) Filtro Pasa Bajos (Low-Pass Filter LPF) Filtro Pasa Banda (Band-Pass Filter BPF) Filtro Rechaza Banda (Notch Filter)
Algunas variantes en audio se conocen con los nombres de:
Filtros de Pendiente (Shelving Filter HPF) Filtro Pasa Banda (Peaking Filter BPF) Filtro Pasabanda Sintonizable (Sweep Tone Filter)
Filtro Pasa-Altos (High-Pass Filter HPF): Se caracteriza por tener una respuesta en frecuencia en la que a partir de un punto concreto denominado frecuencia de corte [fc], su ganancia disminuye progresivamente en la medida que baja la frecuencia de la señal pasante a través del filtro. Por encima de la frecuencia de corte [fc], la ganancia se aproximará a 0dB; de ahí, su nombre pasa-altos. La frecuencia de corte, se define como el punto en el cual, la ganancia cae 3dB respecto al punto máximo. También se le conoce como punto de potencia media.
La siguiente es la respuesta en frecuencia de un filtro HPF de primer orden, para distintas frecuencias de corte [fc]:
Filtro Pasa-Bajos (Low-Pass Filter LPF): Es el caso inverso al filtro HPF. Por tanto, tendrá una respuesta en frecuencia en la que a partir de la frecuencia de corte [ fc], su ganancia disminuye progresivamente cuando aumenta la frecuencia de la señal.
Por debajo de la frecuencia de corte [fc], la ganancia se aproximará rápidamente a 0dB. En la gráfica anterior, correspondiente a la respuesta de un filtro LPF, nótese para la curva que posee fc=5kHz, como la ganancia @20kHz (a dos octavas respecto al corte) cae a un valor aproximado de -12dB. Para este caso, el filtro pasa-bajos de primer orden, también experimenta un cambio a razón aproximada de -6dB/octava ó -20dB/década.
En filtros, se define como banda de paso, aquel conjunto de frecuencias que atraviesa el filtro con ganancia cercana o igual a 0dB. La banda de corte comprenderá el rango de frecuencias que se ve afectado por la atenuación del filtro. El punto límite entre las dos, será la frecuencia de corte. Para filtros HPF y LPF ideales, las respuestas serían las siguientes:
Comparativo de Pendientes para un LPF
En lo que concierne a las aplicaciones, los filtros HPF en pendientes de 18dB/Octava resultan muy prácticos para cortar
componentes de muy baja frecuencia que rara vez hacen parte del programa sonoro, como lo son: ruidos ambientes, estruendos intempestivos producto de caídas de micrófonos, pasos, saltos, ondas estacionarias en el escenario, etc. Estas componentes que suelen encontrarse entre los 5 Hz y 40Hz, s i bien algunos amplificadores no pueden procesarlas, s i pueden absorber potencia innecesaria y excesiva, quitándole potencia al programa sonoro. En otros casos, los estruendos pueden localizarse entre los 40Hz y los 70Hz, que de ser amplificados y l levados a los altavoces ocasionan exces ivas excursiones en los drivers, generando fuertes distorsiones y poniendo en riesgo las suspensiones de los
parlantes.
De otra parte, en lo que concierne a las componentes del programa sonoro, los HPF resultan bastante convenientes para
atenuar el efecto proximidad en los micrófonos tipo cardiode, además de ayudar a eliminar soplos o efectos s ilábicos en la consonante "p".
Filtro Pasa-Banda (Band-Pass Filter BPF): Un fi l tro pasabanda, en principio, es una combinación de un filtro pasa-altos (HPF) y un fi l tro pasa-bajos (LPF), cada uno de ellos caracterizado con su respectiva frecuencia de corte y su pendiente conforme a l orden. El filtro pasa-banda establece así una banda de paso limitada por una frecuencia de corte
inferior [fL] definida por el HPF y una frecuencia de corte superior [fH] dada por el LPF. La diferencia entre estas dos frecuencias dará como resultado el ancho de banda [BW] del filtro. La siguiente es una respuesta típica de este filtro con pendiente -6dB/Octava:
Filtro Rechaza-Banda (Reject-Pass Filter): Basado en el mismo principio del filtro pasabanda, si se combinan un filtro pasa-altos (HPF) y un filtro pasa-bajos (LPF) conectados en paralelo en lugar de cascada, en donde la frecuencia de corte del pasa-altos es mucho mayor que la frecuencia de corte del pasa-bajos, se obtiene una atenuación en el rango limitado por dichas frecuencias. Igualmente, estará caracterizado con su respectiva frecuencia de corte superior e inferior y su
pendiente. Vale la pena destacar, que el filtro de rechazo de banda se suele confundir con otro tipo de filtro denominado Notch, que basa su funcionamiento en un principio muy diferente y que presenta como propiedad especial, una marcada atenuación en una frecuencia muy bien localizada.
Las funciones desempeñadas por el filtro pasa-banda y el rechaza-banda pueden realizarse igualmente con otro tipo de fi l tro de mayor flexibilidad, conocido como peaking filter, explicado más adelante.
Lección 17. Pasa Bajos, Pasa Bandas
Filtro Pasa-Bajos (Low-Pass Filter LPF): Es el caso inverso al filtro HPF. Por tanto, tendrá una respuesta en frecuencia en la que a partir de la frecuencia de corte [ fc], su ganancia disminuye progresivamente cuando aumenta la frecuencia de la señal.
Por debajo de la frecuencia de corte [fc], la ganancia se aproximará rápidamente a 0dB. En la gráfica anterior, correspondiente a la respuesta de un filtro LPF, nótese para la curva que posee fc=5kHz, como la ganancia @20kHz (a dos octavas respecto al corte) cae a un valor aproximado de -12dB. Para este caso, el filtro pasa-bajos de primer orden, también experimenta un cambio a razón aproximada de -6dB/octava ó -20dB/década.
En filtros, se define como banda de paso, aquel conjunto de frecuencias que atraviesa el filtro con ganancia cercana o igual a 0dB. La banda de corte comprenderá el rango de frecuencias que se vé afectado por la atenuación del filtro. El punto límite entre las dos, será la frecuencia de corte. Para filtros HPF y LPF ideales, las respuestas serían las siguientes:
Dado que en la práctica no son implementables, siempre se tendrá en torno a la frecuencia de corte una zona de transición en donde progresivamente se presenta la atenuación. Para algunas aplicaciones, las respuestas de primer orden anteriormente relacionadas (-6dB/Octava) podrán ser útiles; para otras, no. Sin embargo, en la práctica si es posible conseguir pendientes aún más pronunciadas, siendo típicas 12dB, 18dB y 24dB por octava. Muchos equipos incorporan pendientes de este valor. No obstante, cuando no se dispone de ellas en un solo módulo o equipo, pueden concatenarse. Por ejemplo, un filtro HPF a fc=80Hz con -12dB/Octava conectado en cascada con otro a la misma frecuencia y pendiente -6dB/Octava, dará como resultado una pendiente de -18dB/Octava. Sin embargo, esta técnica recursiva genera una caída de -6dB a dicha frecuencia; por tanto, la fc del nuevo sistema en cascada cambia a un nuevo valor mayor a 80Hz.
En lo que concierne a las aplicaciones, los filtros HPF en pendientes de 18dB/Octava resultan muy prácticos para cortar componentes de muy baja frecuencia que rara vez hacen parte del programa sonoro, como lo son: ruidos ambientes, estruendos intempestivos producto de caídas de micrófonos, pasos, saltos, ondas estacionarias en el escenario, etc. Estas componentes que suelen encontrarse entre los 5 Hz y 40Hz, si bien algunos amplificadores no pueden procesarlas, si pueden absorber potencia innecesaria y excesiva, quitándole potencia al programa sonoro. En otros casos, los estruendos pueden localizarse entre los 40Hz y los 70Hz, que de ser amplificados y llevados a los altavoces ocasionan excesivas excursiones en los drivers, generando fuertes distorsiones y poniendo en riesgo las suspensiones de los parlantes.
De otra parte, en lo que concierne a las componentes del programa sonoro, los HPF resultan bastante convenientes para atenuar el efecto proximidad en los micrófonos tipo cardiode, además de ayudar a eliminar soplos o efectos silábicos en la consonante "p".
Lección 18. Filtro Pasa Banda, Rechaza Banda
Filtro Pasa-Banda (Band-Pass Filter BPF): Un filtro pasabanda, en principio, es una combinación
de un filtro pasa-altos (HPF) y un filtro pasa-bajos (LPF), cada uno de ellos caracterizado con su
respectiva frecuencia de corte y su pendiente conforme al orden. El filtro pasa-banda establece así
una banda de paso limitada por una frecuencia de corte inferior [fL] definida por el HPF y una
frecuencia de corte superior [fH] dada por el LPF. La diferencia entre estas dos frecuencias dará
como resultado el ancho de banda [BW] del filtro. La siguiente es una respuesta típica de este
filtro con pendiente -6dB/Octava:
Filtro Rechaza-Banda (Reject-Pass Filter): Basado en el mismo principio del filtro pasabanda, si se
combinan un filtro pasa-altos (HPF) y un filtro pasa-bajos (LPF) conectados en paralelo en lugar de
cascada, en donde la frecuencia de corte del pasa-altos es mucho mayor que la frecuencia de corte
del pasa-bajos, se obtiene una atenuación en el rango limitado por dichas frecuencias. Igualmente,
estará caracterizado con su respectiva frecuencia de corte superior e inferior y su pendiente. Vale
la pena destacar, que el filtro de rechazo de banda se suele confundir con otro tipo de filtro
denominado Notch, que basa su funcionamiento en un principio muy diferente y que presenta
como propiedad especial, una marcada atenuación en una frecuencia muy bien localizada.
Las funciones desempeñadas por el filtro pasa-banda y el rechaza-banda pueden realizarse
igualmente con otro tipo de filtro de mayor flexibilidad, conocido como peaking filter, explicado
más adelante.
Lección 19. Filtro Shelving, Peaking, SweepTone y la Estructura del Boque EQ
Bloque de Ecualización - EQ: Una vez descritos los diferentes tipos de filtros, puede entenderse la
sección de ecualización existente por cada canal en una consola cualquiera. Equipos sencillos
incorporan como mínimo un shelving de alta frecuencia, un shelving de baja y un peakingpara el
rango de frecuencia media. Consolas con un perfil más profesional, procesan la zona de frecuencia
media con filtros tipo sweep tone y para ofrecer mayor versatilidad, pueden incorporar dos de
ellos en diferentes rangos de barrido.
El siguiente, es el bloque de ecualización EQ de una consola marca SoundCraft modelo B4. Allí se
detalla la ruta del flujo de señal, la simbología respectiva y los correspondientes controles sobre
cada filtro. Nótese la ubicación del indicador/detector de clipping, el punto de inserción del canal y
el interruptor de bypass (Switch de Activación EQ) que permite puentear el bloque EQ.
Lección 20. Ecualización Paramétrica & Semi-paramétrica
La ecualización semi-paramétrica consiste en un bloque EQ que incorpora bancos de
filtros peaking de frecuencia central variable. Dicho de otra forma, es un conjunto de filtros
tipo sweep tone o de barrido. El Funcionamiento será conforme a lo expuesto en la lección
anterior.
Por su parte, la ecualización paramétrica permite al usuario ajustar además de la frecuencia
central [fc], el ancho de banda BW o rango de acción del filtro entorno a la frecuencia central. Esta
modificación se efectúa mediante el factor de calidad [Q]; pues en realidad, es ése el parámetro
que se varía. Dado que Q=fc/BW, el Ancho de Banda quedará establecido por BW=fc/Q. Esto
significa que anchos de banda grandes se hacen corresponder con factores de calidad [Q] bajos y
viceversa, cuanto más alto sea Q, el ancho de banda será menor y por ende, el filtro será más
selectivo. El siguiente diagrama ilustra la respuesta en frecuencia de un filtro tipo peaking en la
medida que cambia el factor de calidad [Q]:
Para tales respuestas centradas en los 1000 Hz, los siguientes serían los anchos de banda
conforme los factores de calidad [Q] graficados:
BW
0,5 2000 Hz
0,7 1428,57 Hz
0,9 1111,11 Hz
1,0 1000 Hz
1,5 666,67 Hz
2,0 500,00 Hz
3,0 333,33 Hz
5,0 200,0 Hz
7,0 142,86 Hz
10,0 100 Hz
Las frecuencias de corte una vez más se encuentran en los puntos de potencia media o de caída en
3dB. Nótese que las curvas, con forma de campana se ven simétricas respecto a la frecuencia
central. Sin embargo, eso no significa que la frecuencia de corte superior e inferior estén a la
misma distancia. Por ejemplo, para Q=0.5, haciendo una lectura aproximada en la curva, se
obtiene una frecuencia de corte superior de 2.400Hz, en tanto que la frecuencia inferior es 400Hz;
por tanto el BW=2400Hz - 400Hz = 2000Hz. No obstante, la frecuencia superior está 1.400Hz por
encima respecto a la central y la inferior 600Hz por debajo. El hecho de que se vea simétrico, es
sólo efecto de la escala logarítmica del eje de las abcisas. De otra parte, esta aparente asimetría
frecuencial no es problema e incluso resulta conveniente en el procesamiento de audio ya que el
oído, en la medida que aumenta la frecuencia, precisa mayor cantidad de hertz para diferenciar
cambios de tono.
En la práctica, el factor de calidad se encuentra entre 0,3 a 5,0. Valores superiores darán como
resultado filtros de banda angosta utilizados para realzar o suprimir frecuencias muy específicas.
En el caso de filtros peaking con Q≥10 y máxima atenuación, se tendrá un comportamiento
tipo Notch o ranura.
Los filtros Notch, son muy efectivos cuando se trata de eliminar Hum de 60Hz ó 120Hz proveniente
de las líneas eléctricas, sin afectar de manera significativa el contenido frecuencial adyacente del
programa sonoro procesado. Igualmente, resulta muy conveniente para tener mayor control sobre
eventuales feedbacks.
El caso opuesto, es de mucho cuidado. Filtros paramétricos con elevado nivel de refuerzo ( boost)
aplicados a toda una mezcla, pueden traducirse en una disminución del headroom,
generando clipping y demandando potencia innecesaria al amplificador. Si, de otra parte, se ajusta
un filtro para que trabaje en banda muy angosta (alto Q), a altos realces, el filtro tiende a resonar
o generar silbidos a su frecuencia natural según sintonía, pudiendo incluso comportarse como un
oscilador. Tales resonancias igualmente distorsionan el contenido original del programa sonoro y
reducen drásticamente el headroom.
Por su parte, la ecualización paramétrica con [Q]s bajos, hace el sonido más "cálido", por el hecho
de procesar el audio con pendientes suaves, dando así un efecto más progresivo y natural. EQ
paramétrica muy bien manejada permite obtener mejores fundidos en las mezclas. En general, se
dice que el secreto de la ecualización EQ, consiste en la habilidad para usar la mínima cantidad
necesaria a fin de obtener el resultado buscado.
CAPITULO 5. SECCIÓN DE SALIDA Y ENVÍOS AUXILIARES
Lección 21. Enrutamiento, Buses, Controles de mezcla y Asignaciones
La sección de salida tiene como propósito poder enrutar una señal o un conjunto de señales hacia
puertos de audio salientes con el propósito de ser ingresadas a otro componente dentro de todo
el sistema de sonido. Usualmente, se utilizan para amplificar una mezcla elaborada en consola;
para registrar o grabar las señales provenientes de los micrófonos de forma agrupada o para
desviar hacia sistemas de amplificación, monitoreo o procesamiento alternos.
Buses: Se entiende por bus, un canal interno en la consola al cual es posible enviar señales
haciendo uso de algún selector, switch u otro control y en algunos casos graduar a su vez, la
cantidad de señal (amplitud) con la que ingresará la señal a dicha circuitería. Los buses dentro de
la consola podrán tener o no, un puerto físico asociado en el panel de conexiones. Entre los
principales buses se encuentran:
Bus de Mezcla Principal: Es un bus presente en toda consola. Por lo general se compone de dos (2)
canales denominados Izquierdo (L) y Derecho (R), ya que está orientado a portar la sumatoria de
los diferentes canales entrantes en una mezcla estereofónica. Normalmente, existe un solo puerto
de conexión para este bus con el fin de llevar la señal hacia otros equipos; sin embargo, puede
haber modelos que incorporen varios puertos físicos.
Subgrupos: También conocidos como buses de programa, tienen como propósito el agrupamiento
de las señales provenientes de varios micrófonos y enrutarlas hacia canales específicos alternos
que no necesariamente se dirigen hacia la salida de mezcla principal. Los subgrupos se suelen
utilizar para enviar las señales hacia una grabadora multipista externa que estará provista de
menor cantidad de canales que toda la microfonería entrante a la consola. Es frecuente encontrar
diseños con 4, 8 y 16 subgrupos. Los buses de los subgrupos casi siempre trabajan de forma
pareada o asociada, de modo que se puedan comportar como múltiples canales estereofónicos.
Así por ejemplo, los subgrupos podrán estar organizados 1-2, 3-4, 5-6, 7-8, etc.
Control Room C-R: Es un bus ubicado en la sección maestra de salida con el objeto de enviar las
señales hacia un equipo de amplificación que permita monitorear diferentes buses por parte del
operador. En algunas consolas se le puede encontrar como bus monitor. La señal que se enrute a
este bus, igulamente estará vinculada con los puertos salientes para la conexión de audífonos. Es
bastante usual, poder elegir sí al bus control-room se enruta el bus de mezcla principal (L&R), el
canal estereofónico 2TRK o algún bus alterno de enmudecimiento (mute).
Mute: Usualmente es un control tipo on/off que interrumpe el flujo de señal de un canal. No
obstante, existen máquinas en donde MUTE también se constituye como un bus que lleva las
señales de los canales que se han enmudecido. Si bien no es frecuente que posean un puerto
físico, en algunos casos de consolas incluso pequeñas, se trata este bus como un canal alterno de
salida con su respectiva conexión.
Solo: También denominado PFL (Pre-Fader Listen), es un bus hacia donde se envía una señal de un
canal cualquiera cuando el usuario así lo requiere, con el objeto de ponerlo en modo de escucha
indistintamente de sus asignaciones o ajustes de volumen.
Buses Auxiliares: Como su nombre lo indica, son canales internos que enrutan señal hacia un
puertos físicos distintos a los anteriormente mencionados. Pueden existir consolas que incorporen
módulos internos de procesamiento de efectos (EFX) y en ese caso, el bus entrante a dicho
módulo se comportará como un bus auxiliar.
Controles de Mezcla: Entre los controles fundamentales que existen en la sección de enrutamiento
se encuentran los Faders y los Panpots. Por simple que sea una consola en su diseño y su
propósito, deberá poseer solo el bus de mezcla principal y la forma como se enrutará una señal
hacia uno u otro canal (L o R), será mediante estos dos controles.
Fader: Es un potenciómetro deslizante que funciona como atenuador y permite dosificar o graduar
el nivel de volumen (amplitud) con el que la señal de un canal en particular, ingresará a un circuito
sumador encargado de mezclar todas las señales entrantes. Por tanto, el Fader definirá en qué
plano sonoro se encontrará una señal con respecto a las demás que se están cursando a través de
la consola.
Por comodidad en su operación y para dar una idea visual de la mezcla o niveles de volumen de
varios canales, se opta por utilizar potenciómetros deslizantes de la mayor longitud posible, según
diseño del fabricante. Este tipo de controles han evolucionado bastante y en muchas consolas se
les automatiza para poder memorizar y retomar una configuración o posición específica, según el
programa sonoro que se esté mezclando.
Dentro de la electrónica de una consola, a toda señal obtenida internamente antes de un fader o
atenuador se le denomina pre-fader; caso contrario, se le denominará post-fader, en cuyo caso la
señal derivada, queda afectada por la posición del fader del cual está dependiendo.
Panpots: También denominados controles de panorámica o de paneo, definen la ubicación
espacial de una señal dentro del campo estereofónico. Por tanto, estos controles tendrán
claramente definida la posición Centro (C), Izquierda (L) y Derecha (R). El mecanismo eléctrico
mediante el cual se realiza tal función, es un potenciómetro embebido en un circuito de balance.
En todo control de paneo, existe una curva característica que define o relaciona la proporción de
niveles de los buses L y R conforme a la posición de la perilla o control. Por lo general, la posición
centro define un nivel de ganancia equivalente a -3dB respecto al máximo que puede asumir el
canal cuando se panea por completo la señal a uno u otro extremo.
Asignaciones: En consolas complejas en donde existe gran variedad de buses, es necesario asignar
a un canal, la ruta o bus que seguirá la señal conforme la aplicación lo demande (Por que otro
canal). Para ello, se utilizan switches que permiten activar o desactivar dicho enrutamiento. Entre
los principales buses hacia los cuales es posible enrutar, se encontrarán:
Bus de Mezcla Principal (L&R)
Bus de Mezcla Monofónica o Central (Uso poco frecuente)
Bus de Escucha Pre-Fader (PFL)
Bus de Mute o Alterno
Bus de Monitoreo o Control Room (Ubicado en la Sección Maestra)
Buses Auxiliares
Existen consolas en donde a pesar de no poseer buses de enmudecimiento (mute), permiten hacer
una activación selectiva y de forma agrupada, de modo que el operador pueda enmudecer
simultáneamente varios canales que previamente se han asignado a un grupo de silenciado
maestro.
A continuación se ilustra el diagrama funcional de bloques de una consola que opera con este tipo
de asignaciones; en particular, el de enmudecimiento agrupado:
Nótese como el control de paneo se ubica siempre post-fader y define según su posición, el
enrutamiento hacia los canales pareados de los subgrupos. Esto significa, que para enviar una
señal hacia un solo canal de subgrupo, es preciso activar el switch de asignación y además panear
hacia uno u otro extremo. Por ejemplo, un enrutamiento hacia el bus subgrupo 3, implica oprimir
el switch 3-4 y a su vez ubicar por completo el panpot a la izquierda (L).
Lección 22. Envíos y Retornos Auxiliares
Envíos Auxiliares: Conforme se anotó en la lección anterior, los buses auxiliares son canales que
permiten enviar señales hacia módulos de procesamiento externo con el objeto de adicionar
efectos de reverberación, entre otros. En algunas ocasiones pueden utilizarse para alimentar
sistemas de monitoreo cuando la consola no incorpora buses de esta naturaleza. Dentro de los
bloques funcionales de un sistema de envíos se encuentran los controles de envío asociados a
canal, el fader o control de nivel maestro del bus de envío auxiliar y los respectivos retornos.
Según se aprecia en la figura anterior, dentro de una consola existen a su vez dos clases de buses
de envío auxiliar, dependiendo el punto de derivación desde donde se obtenga la señal. Por
consiguiente, una consola de mezcla podrá estar equipada con uno o más envíos pre-fader e
igualmente uno o más envíos post-fader.
El caso anterior, referido una vez más a una consola SoundCraft GB-4, presenta cuatro (4) buses
auxiliares de cada clase. Es frecuente encontrar consolas con buses auxiliares conmutables en
donde con un solo control (potenciómetro doble), se regula el nivel de envío y con
un swtich adjunto se define si el envío será enrutado al bus pre o al bus post-fader. En ciertas
ocasiones puede hacerse la conmutación por cada canal de forma independiente; en otras, la
conmutación se aplica a todo el bus tomando las señales desde los respectivos puntos de
derivación de todos los canales.
El control maestro del bus de envío auxiliar, localizado en la sección master de salida, tiene como
función ajustar el nivel saliente de toda la señal resultante en un determinado bus auxiliar. Allí
también es factible encontrar los switches de conmutación pre/post así como algún control de
desvío al bus de monitoreo o activación del modo de escucha "SOLO" (PFL/AFL). El siguiente
diagrama operativo ilustra el funcionamiento y respectivo flujo de señal para los buses de envío
auxiliar conmutables:
1
Retornos Auxiliares: Ahora bien, si el envío hacia los buses auxiliares se ha realizado con la
finalidad de aplicar un proceso externo a un conjunto de señales, muy seguramente será necesario
recibir la señal ya procesada y reintegrarla a la consola de modo que pueda ser mezclada con la
señal original. Cuando el proceso consiste en la adición de efectos de reverberación, a la
señal sin proceso se le denomina señal limpia o seca (Dry) en tanto que la señal ya
procesada o con el efecto incorporado, es conocida como húmeda ( Wet). El propósito
final será mezclar o balancear ambas señales (Wet/Dry) guardando una proporción
adecuada según la sonoridad buscada. Para ello se utilizan los retornos auxiliares. Consiste en
puertos entrantes, por lo general estereofónicos, en los que previa regulación de nivel, se enrutan
de forma directa hacia el bus de mezcla principal (L-R) o hacia los buses de subgrupo. Los
fabricantes podrán incorporar tantos retornos según su diseño y guardando relación con la
cantidad de buses auxiliares de envío. El siguiente diagrama ilustra el principio de operación de un
par de retornos auxiliares que permiten conmutar los buses en donde quedará aplicada la señal
recibida desde los puertos entrantes estereofónicos:
Lección 23. Enrutamiento a través de Matrices
Matrices: Las matrices son arreglos de buses dispuestos a manera de fílas y columnas que poseen
algunas consolas con el objeto de poder generar submezclas adicionales a partir de las señales
existentes en los buses de subgrupo, el bus de mezcla principal y/o algunas entradas auxiliares. Las
matrices igualmente poseen un control maestro que regula el nivel hacia los respectivos puertos
salientes.
En el diagrama anterior se ilustra el principio de funcionamiento. Las filas corresponden a los
canales o buses entrantes a la matriz y las columnas a líneas salientes de la misma. En cada punto
de intersección existe un control o potenciómetro que define la cantidad de señal entrante que
será mezclada hacia la respectiva columna saliente. Una vez definido el aporte de cada señal, se
ajusta el nivel total saliente de toda la mezcla de la columna y que posteriormente es llevada a las
conexiones salientes a través de los drivers o manejadores de línea balanceados o no balanceados
de la matriz.
La siguiente fotografía ilustra los controles de una matriz 7 X 4, es decir siete (7) buses entrantes y
cuatro (4) líneas o buses salientes. Nótese que allí se presenta una organización de los controles
algo diferente, en donde visualmente las columnas parecieran las salidas y las filas ser las
entradas. Sin embargo, la interpretación correcta de los controles es qué tanto aporta un bus a la
línea de matriz saliente. Por ejemplo, el potenciómetro que está identificado como MTX3 en la
columna que dice GRP4, define o gradúa qué tanto nivel de señal del bus correspondiente al grupo
cuatro (4), será conducido sobre la línea saliente número tres (3) de la matriz. Esto si gnifica que
para el caso particular de esta consola, el operario podrá verificar si existe o no señal presente
sobre una línea saliente de la Matriz, observando la posición de todos los controles o perillas de
una misma fila. Por su parte, los cuatro (4) controles o potenciómetros maestros para esta matriz,
definirán el nivel general de las líneas MTX1, MTX2, MTX3 o MTX4. Esto se observa en la fotografía
posterior.
Controles de Mezcla de una Matriz 7x4. Consola SoundCraft GB4
Controles Maestros de una Matriz 7x4. Consola SoundCraft GB4
Obsérvese en la foto anterior que las líneas salientes de la matriz pueden igualmente enviarse
hacia el bus de escucha o monitoreo mediante los switchs AFL. El siguiente diagrama funcional de
bloques ilustra el control maestro, el driver de +15dB y el desvío respectivo al bus PFL/AFL:
A continuación el diagrama de bloques de la sección saliente de una consola de 24 canales, 8
subgrupos con una matriz de sub mezcla de 11 x 8.
Lección 24. Otros Circuitos de la Sección Saliente
Salida de Monitoreo: Como se ha indicado previamente, este canal saliente está orientado a servir
de referencia para el ingeniero o usuario operador de la consola de mezcla. Se utiliza para
alimentar señal hacia los altavoces auto-amplificados del control room y a su vez para el
preamplificador de audífonos interno. Casi siempre, sobre esta misma salida se encuentran
ubicados los medidores de nivel (VU y/o PPM).
Hacia la salida de monitoreo, normalmente es posible enrutar el bus de mezcla principal (L-R), el
bus de "Solo" o escucha (PFL/AFL) y el 2-Track. Es frecuente encontrar equipos en donde la
selección del bus (L-R), el 2-TRK y el bus de Mute (si aplica) es de forma manual y cuando se
acciona un switch de "Solo" (PFL/AFL) desde alguna fuente, bus auxiliar o de programa,
automáticamente la consola inhabilita las fuentes seleccionadas manualmente. Esto se hace con el
fin de simplificar la operación y permitir al ingeniero prestar mayor atención a las fuentes que se
supone está ajustando. El siguiente es el diagrama funcional y operativo de esta sección para una
consola SoundCraft GB4:
Nótese para este diagrama, cómo los puertos salientes de monitoreo pueden ser conmutados de
estéreo a mono. Además, dentro de las fuentes posibles que trabaja el modelo mostrado se
encuentra también el canal central (C).
CAPITULO 6. Especificaciones Técnicas Diagramas de Bloques y de Nivel
Lección 25. Especificaciones Técnicas Principales en Consola de Mezcla
Impedancias: De acuerdo con los conceptos fundamentales de audio vistos en la unidad número
uno (1), todo equipo que posea puertos de audio entrantes y salientes estará caracterizado en su
comportamiento circuital con las respectivas impedancias de entrada y salida. Por tanto, las
especificaciones dadas por el fabricante guardarán correspondencia con lo tratado en las lecciones
anteriores. El siguiente es un ejemplo de la especificación de impedancias de una consola
Soundcraft GB4:
Como se observa, los valores deben ser citados para todos los puertos existentes en la máquina.
Niveles: En lo que respecta a los niveles, es importante establecer qué tipos de conexiones maneja
una consola a través de sus puertos entrantes y salientes, pues dependiendo de si las son
conexiones balanceadas o desbalanceadas, los niveles que aplicarán serán diferentes. Aún
distinguiendo los tipos de conexiones, es factible que un equipo trabaje o no con los niveles de
línea estándares (-10dBV ó +4dBu). Por tanto, es recomendable siempre hacer lectura de los
niveles nominales así como de los mínimos y máximos soportados tanto por las entradas como las
salidas. Para las entradas, el nivel mínimo define la señal más pequeña que está en capacidad de
procesar por encima del ruido de piso y se especi fica frecuentemente como sensibilidad; en tanto
que el nivel máximo que puede soportar una entrada determina un umbral crítico a partir del cual
existirá recorte ("clipping") en la señal o saturación de los circuitos, con la consecuente generación
de distorsión. El conocimiento de tal rango de niveles para los puertos salientes, igualmente
permite hacer consciencia de la operación en cascada cuando se interconectan entre sí otros
equipos, como el caso de periféricos de procesamiento externo, amplificadores, entre otros.
El siguiente ejemplo muestra este tipo de especificación. Nótese que el nivel de la salida
correspondiente al monitoreo de audífonos, se indica en potencia (mW) en lugar dBu:
Distorsión (THD): La distorsión armónica se especifica porcentualmente conforme a lo visto en la
unidad número uno (1). Sin embargo, es importante que el fabricante la indique bajo condiciones
en donde se le exija el mayor desempeño al equipo mezclador; esto es, níveles de ganancia al
máximo y con un nivel de salida de al menos +10dBu. Para tales circunstancias, la distorsón
armónica (%THD) no debería sobrepasar el 0,1%. Para niveles más bajos de ganancia de entrada, la
distorsión será lógicamente menor. Conviene además que las salidas estén cargadas con una
impedancia lo más baja posible, pues ello implicará que las etapas finales deberán entregar una
mayor corriente que con una impedancia alta. Es típica la especificación @ 600 Ω. Del mismo
modo, es importante se indique el rango de frecuencia en el cual ha si do medida. En algunas
ocasiones se indica igualmente como THD+N ya que en la medición, el ruido residual a la salida
esparcido en el ancho de banda (BW) audible, puede incidir sobre el porcentaje obtenido. A
continuación se presentan dos ejemplos de este tipo de especificación, en donde igualmente se
encuentra la respuesta en frecuencia:
Ruido: Según se indicó en la unidad 1, esta característica suele medirse mediante la relación señal
a ruido S/N (SNR). No obstante, en una consola de mezcla existen varios factores que pueden
incidir en su desempeño, dado que cada control en una sección desde una entrada hasta una
salida específicas, afectan el flujo de señal multietapa. Por ello, una especificación de ruido
debería indicar las condiciones de estos controles, que por lo general se sitúan en posición de
ganancia unitaria (0dB).
Ruido de Entrada: Dado que el voltaje entregado por un micrófono es del orden de los mV o µV, el
bloque pre-amplificador a la vez de reforzar la amplitud de la señal, insertará ruido adicional. Esta
situación no puede evitarse y la cantidad de ruido adicionada dependerá de la calidad del equipo y
la posición de los controles (Trims & Pads). Lo que habrá que buscar entonces, es que el ruido
adicionado por esta etapa sea lo más bajo posible para no comprometer la S/R (SNR). Los
fabricantes indican este fenómeno mediante un parámetro denominado Ruido Entrante
Equivalente (Equivalent Input Noise - E.I.N.), que consiste en la valoración del nivel del ruido de
piso obtenido a la salida cuando se conecta en paralelo a una entrada de micrófono, una
resistencia de 150 ó 200 Ω, denominada resistencia-fuente. Se le denomina fuente porque es un
elemento generador de ruido térmico cuyo nivel de potencia dependerá de la temperatura, el BW
y la resistencia misma. El voltaje de ruido está dado por:
R » Resistencia Eléctrica
K » Constante de Boltzmann (1,38 X 10-23 joules/ º Kelvin)
T » Temperatura Absoluta en Grados Kelvin
B » Es el Ancho de Banda de Operación en Hertz
De allí se obtiene que una resistencia de 200 ohms a 20kHz y temperatura ambiente 25ºC (298
Kelvins) genera aproximadamente 0,26 µV de ruido térmico, lo cual equivale a -129,6 dBu. Para
150 ohms serán 0,22 µV (-130,9 dBu). Bajo tales circunstancias, a la salida del circuito
pre-amplificador deberá obtenerse un nivel mayor que el insertado por la resistencia-fuente.
Sin embargo, cuanto más cercano sea el nivel medido a la salida respecto al nivel generado por la
resistencia-fuente, indicará que el pre-amplificador es menos ruidoso. Por ejemplo, si dos consolas
especifican una E.I.N de -128 dBu y -126,5 dBu respectivamente, medidas en el mismo BW, a la
misma temperatura y con una resistencia de 200 ohms, la consola con E.I.N. ( ruido de entrada
equivalente) de -128 dBu será de mejor calidad que la de -126,5 dBu, dado que su valor está más
próximo a -129,6 dBu, que es el nivel referencia de ruido insertado por dicha resistencia (200Ω).
Por lo anterior, cuando se comparan estas especificaciones entre equipos de fabricantes
diferentes, hay que revisar detenidamente las condiciones de la medición, ya que éstas pueden
hacer ver muy bueno un parámetro que tal vez no lo sea.
El ruido entrante equivalente se suele medir en dBm e igualmente valores alrededor de -128
dBm son considerados excelentes, ya que indican que la resistencia-fuente genera más ruido que
la etapa pre-amplificadora del canal de micrófono.
Ruido de Salida: Se trata de medir el ruido residual del mezclador con todos los faders al mínimo o
el ruido de mezcla con todos los faders en posición nominal (0dB) y trims en ganancia unitaria. Su
valor debería ser al menos -90dBu cuando todos los faders se encuentran al mínimo. Este
parámetro se especifica con el objeto de valorar lo que ocurre con la circuitería subsiguiente a los
pre-amplificadores de micrófono incorporados en la consola de mezcla. Para el caso en el
cual todos los canales son enrutados hacia el bus de mezcla, con faders en posición de cero (0), el
nivel de ruido a la salida debería estar alrededor de -80dBu. Si bien se acostumbra citar esta
especificación para las salidas de mezcla principal, es recomendable compararla con las medidas
indicadas para las salidas de subgrupo, envíos auxiliares y líneas de matriz, si aplica; esto dará una
idea de lo uniforme que es el diseño del equipo. A continuación se presentan las características de
ruido para una consola marca Soundcraft:
Diafonía (CrossTalk): Con este concepto se hace referencia a las relaciones de acople entre dos
canales dispuestos de forma adyacente y que no se encuentran físicamente interconectados. La
diafonía puede presentarse tanto en cables como en la electrónica misma del equipo. En los
conductores eléctricos se produce por acople electromagnético (EM) cuando hay cables cercanos
unos de otros; en los equipos, se presenta básicamente por acople electrostático en los circuitos
electrónicos. En los cables, se le combate con trenzado en los hilos conductores y con blindajes;
por su parte, en los equipos la diafonía queda definida por el diseño mismo de la máquina y la
calidad de los semiconductores utilizados en su electrónica.
La diafonía inter-canal es medida por lo general aplicando a un canal una señal de prueba (tono
senoidal) mientras los demás canales adyacentes se dejan sin señal alguna. Posteriormente, se
mide el nivel conducido a la salida sobre los canales en los que se supone no debe existir señal
saliente. Así, la diferencia entre el nivel de prueba aplicado y el medido dará el valor de crosstalk o
diafonía de canal adyacente. Por ejemplo, si el tono aplicado posee un nivel de 0dBu y el nivel
percibido sobre el canal adyacente es de - 60dBu, entonces se dice que la diafonía de canal
adyacente es de 60dB.
Es fundamental en la especificación, tener presente el valor de frecuencia a la cual se indica la
diafonía, pues dado que en la electrónica de un equipo dicho fenómeno es causado por acoples
capacitivos, habrá mayor acople a altas que a bajas frecuencias. Así por ejemplo, un fabricante
puede indicar una diafonía de 70dB @1kHz, especificación que no indica para nada el
comportamiento de la máquina en altas frecuencias. En tanto, otro fabricante puede especificar
puntualmente una diafonía igual o mayor a 60dB @1kHz y 50dB @10kHz, igualmente sin
mencionar lo que ocurre en todo el espectro restante. Por su parte, una especificación mucho más
útil es la representación gráfica del comportamiento de la diafonía entre canales. La gráfica
presentada a continuación indica lo que ocurre con los buses 1 y 3 de una consola, cuando sobre
uno de ellos es conducida una señal de prueba de 0dBu en todo el BW de audio:
Según se aprecia en la curva de la diafonía medida sobre el Bus 1 originada por el acople desde el
Bus 3, se presenta un incremento a partir de los 5kHz. En ausencia de esta gráfica, un fabricante
puede especificar esta condición mediante cualquiera de las siguientes formas:
Forma 1 Forma 2 Forma 3
Better than -60dB below 5kHz;
better then -55dB at 20kHz.
Better than 60dB below 5kHz;
better then 55dB at 20kHz.
At least 60dB below 5kHz; at
least 55dB a 20kHz.
Mejor que -60dB por debajo de
5kHz; mejor que -55dB a 20kHz.
Mejor que 60dB por debajo de
5kHz; mejor que 55dB a 20kHz.
Al menos 60dB por debajo de
5kHz; al menos 55dB a 20kHz.
Nótese que al igual que la SNR, puede o no ser indicada de forma signada (-); aspecto que no debe
generar confusión alguna ya que es igualmente válido hablar de una ganancia negativa o de una
atenuación positiva. El siguiente es el ejemplo de especificación discriminada de diafonía para una
consola Soundcraft modelo GB4:
En general va lores de diafonía de canal adyacente cercanos a -80 dB hacia abajo, son considerados buenos.
CMRR (Relación de Rechazo en Modo Común): Este parámetro hace referencia a la capacidad que
tiene una conexión entrante de tipo balanceada para rechazar una interferencia que se presente
en las líneas o hilos que portan la señal; es decir, entre los hilos Tip y Ring o entre 2 (Live) y 3
(Return) en el conector XLR, los cuales llevan la señal de forma invertida. Para entradas de
micrófono de alta calidad, es deseable tener una CMRR superior a los 70dB. Esto significa que, en
caso de presentarse una interferencia en ambos hilos de la conexión, la el ectrónica del equipo
atenuará 70dB dicha señal interferente.
La especificación de la relación de rechazo en modo común (CMRR) resulta particularmente crítica
a alta frecuencia, por lo cual debe interesar su valor entre los 5kHz y los 20kHz. A frecuencias
bajas, por su parte, es posible lograr sin problemas valores de CMRR relativamente altos.
Igualmente, es importante señalar que para niveles de línea, rara vez se especifica este parámetro;
de ser así, se admiten valores menores, alrededor de 30dB, por ser más altos los niveles de señal
involucrados.
Si bien el CMRR es una propiedad de un puerto entrante, en muy pocas ocasiones un frabricante
puede referir este parámetro para una salida balanceada y en tal caso su interpretación correcta
indicaría qué tanto se parecen los niveles de las dos señales en contrafase que componen este tipo
de conexión; pues en el caso ideal, si se sumaran, se produciría una total cancelación. En la
práctica, no es así y en su lugar esto daría como resultado una señal muy bajo nive l.
Ecualización - EQ: De acuerdo con lo tratado en esta misma unidad respecto a las características
de la sección de EQ, el fabricante debería especificar los siguientes parámetros:
Tipos de Filtros (LPF, HPF, Shelving, Peaking, SweepTone).
Frecuencias de corte, incidencia central o de inflexión según tipo de filtro.
Rango de Ganancia/Atenuación Máxima.
Rango de Barrido de Frecuencia para los Filtros SweepTone.
Q para los filtros tipo SweepTone o Peaking.
Rango de Variación del Q en EQ paramétrica.
El siguiente es un ejemplo de este tipo de especificación:
Para terminar, se presenta otro ejemplo consolidado de las especificaciones técnicas para una
consola marca Mackie SR24-4:
Lección 26. Simbología General y Diagramas de flujo de Señal.
Dentro de las especificaciones técnicas de las consolas de mezcla es muy común encontrar la
estructura circuital interna de la máquina. Esto se ilustra mediante un diagrama de bloques que
permite identificar cada una de las secciones de la consola y comprender así cómo es el flujo de
señal dentro del equipo según las diferentes opciones de configuración que realice el usuario. Es
importante tener presente que el diagrama de bloques se deriva, más no es el plano circuital
detallado del equipo.
A continuación se presenta formalmente la simbología general que es común encontrar en
sistemas de audio, particularmente, consolas de mezcla:
Bloques Amplificadores y/o Pre-Amplificadores:
Potenciómetros Deslizantes y Giratorios (Faders, Trimmer & PanPots):
Control de Volumen}
Controles Giratorios (trims)
Control de Paneo
Switches y Pulsadores:
Switches Normalmente Abiertos
con iluminación incorporada
Pulsadores Sencillos/Dobles
Normalmente Cerrados(NC)
Normalmente Abiertos (NA)
Relés Electromagnéticos y Térmicos
(N.A.)
Swtich Giratorios, Rotatorios o Deslizantes
SPST: Un polo, un Tiro
SP3T: Un polo, triple Tiro
SPDT: Un polo, doble Tiro
DPST: Doble polo, un Tiro
Swtich Giratorios, Rotatorios o Deslizantes
SPST: Un polo, un Tiro
SP3T: Un polo, triple Tiro
SPDT: Un polo, doble Tiro
DPST: Doble polo, un Tiro
Bloques Ecualizadores:
Transformadores:
Varios:
Puertos y Conectores:
Una vez familiarizado con la simbología, se hace más fácil comprender el proceso que aplica un
determinado equipo o una sección del mismo a una señal de audio que fluye a través de él. En los
diagramas de bloques estarán colocados de forma explícita los controles (switches y perillas) a los
que el usuario puede accesar. Si por alguna razón un manual de operación no indica claramente la
función de un control, bastará con ubicarlo en el diagrama de bloques a fín de aclarar el papel que
cumple dentro de las funciones del circuito. Así por ejemplo, de los siguientes diagramas sencillos,
la información que se puede obtener es:
De forma integral, el diagrama general de bloques (flujo de señal) al interior de una consola de
mezcla, podría lucir de la siguiente manera:
Como se ha podido observar a lo largo del estudio de esta unidad, en síntesis, el flujo de señal
desde la entrada hasta la salida, a través de una consola de mezcla puede ser resumido en el
siguiente diagrama:
Lección 27. Diagramas de Nivel
Los diagramas de nivel complementan los diagramas de bloques en donde es posible examinar el
flujo de señal dentro de la consola de mezcla. En ese orden de ideas, este diagrama muestra en su
eje vertical los niveles que está en capacidad de manejar o procesar el equipo. En el eje horizontal,
se representa la sección por donde está fluyendo la señal de audio. Para una mayor comprensión y
coherencia se acostumbra mostrar el diagrama de niveles justo debajo del diagrama de bloques de
forma alineada, pues según se vió en la lección anterior, en el diagrama de bloques de una
consola, se ubican a la izquierda los circuitos o módulos de entrada, en el medio, los buses
internos y en el costado derecho, los circuitos o módulos de salida.
El siguiente es un diagrama de niveles para un mezclador pequeño marca Yamaha referencia MX-
12/4. Allí se observa una escala vertical trazada desde -60 dB hasta +20 dB. Usualmente el eje
horizontal situado a 0dB relativos indica el nivel nominal de referencia. El fabricante especificará si
el nivel de referencia es 0dBu, -10dBV ó +4dBu. Sin entrar en detalles, el rango de la escala
permite dar una idea del rango dinámico que el equipo puede manejar.
En un análisis detallado, sobre el diagrama de niveles aparece un conjunto de curvas. Estas curvas
se asocian con una señal en particular que ingresa a través de un determinado puerto. Para los
puertos entrantes, es frecuente indicar mediante dos (2) trazos, el rango de niveles que puede
asumir una señal a través de un tipo de entrada específica. Así por ejemplo, en el diagrama
mostrado, los dos trazos de las entradas de micrófono (MIC), uno originado en -16dB y otro en -
60dB, confluyen posteriormente en el nivel de referencia relativo (0dB). Esto significa que el
preamplificador interno está en capacidad de aplicar una gananca máxima de 60dB para magificar
la señal nominal más baja ingresada, hasta el nivel de referencia; por su parte, la ganancia mínima
que puede ser ajustada es de 16dB e igualmente permitiría llevar una señal de -16dB hasta el nivel
de referencia relativo. Nótese que si se ingresan señales mayores a -16dB, por decir, -10dB, el
preamplificador con ganancia al mínimo (16dB), ubicará la señal a un nivel de -10dB + 16dB = +6
dB, valor que puede no ser conveniente ya que potencialmente podría resultar distorsionando
debido a la reducción del margen de HeadRoom, esto sin contar con el posterior aumento que
puede ocurrir en el bloque EQ, si no se ajusta adecuadamente. En conclusión, se deberá ajustar
el trim de ganancia de modo que no se sobrepase dicho nivel de referencia.
Para el caso de las entradas de línea, nótese que el rango se encuentra entre -34dB y +10dB. Esto
es, una señal a -34dB se le podría llevar hasta 0dB, es decir, aplicar un ganancia o amplificación de
+34dB. Por su parte, una señal de +10dB se le podría llevar a 0dB, es decir, aplicarle una
atenuación de 10dB (G=-10dB).
El diagrama de niveles, para este caso, también indica los niveles nominales de entrada para los
retornos auxiliares y el Tape In (2-TRK). ElTape podría ser amplificado alrededor de 8dB en tanto
que el retorno auxiliar (RTN) puede ingresar alto, por encima del nivel de referencia y ser
atenuado cerca de 4dB.
Para la sección saliente, el diagrama de niveles indica los valores nominales de los principales
puertos, entre los cuales se encuentran la salida de mezcla principal, los buses de programa o
subgrupos, los envíos auxiliares, el control-room, entre otros. Para el ejemplo en particular, el
mezclador MX-12/4 entrega sus salidas a +4dB, exceptuando la sal ida auxiliar Tape Out que está
situada a -8dB.
Para obtener los valores absolutos en dBu, siempre será necesario leer en la especificación técnica
del fabricante, sí el nivel de referencia relativo del diagrama (0dB), se hace corresponder con 0dBu
ó +4dBu, según se mencionó anteriormente.
El siguiente diagrama, es otro ejemplo de especificación de niveles; se presenta en conjunto pero
por secciones. Las escalas están dadas en unidades absolutas (dBu):
Lección 28. Rutinas Básicas de ajuste Operativo de Consolas
Para realizar el ajuste básico de un sistema de audio en donde exista una consola de mezcla, el
usuario deberá tener perfectamente claro cuál es el flujo de señal básico que existe en un equipo
de esta naturaleza. Pueden existir productos de algunos fabricantes que incorporen funciones
adicionales o variantes respecto al ruteo o flujo de señal específico, lo cual incidirá directamente
en los controles que el usuario observe en el panel frontal. Como regla general, por más
experimentado que sea el operario, la mejor forma de disipar alguna duda respecto al flujo de
señal detallado, será consultar el diagrama general de bloques de la máquina, publicado siempre
en el manual de operación.
Algunas ideas claves o tips para los ajustes de un sistema de audio con consolas de mezcla, pueden
ser los siguientes:
Ø Efectúe un reconocimiento inicial de los puertos de conexión tanto entrantes como salientes
existentes en el equipo, prestando especial atención a la cantidad y clase de los mi smos. Esto le
permite dimensionar su aplicación según el equipo o por el contrario, descartar de entrada, el
equipo para su aplicación requerida.
Ø Realice un inventario de sus fuentes de audio a utilizar (mics, reproductores, instrumentos
musicales elctrónicos, etc.) teniendo presente clases de conexiones y tipos de conectores para
cada uno de ellos. De esta forma puede definir rápidamente a través de qué canales puede realizar
el conexionado de las fuentes, pues ya se ha efectuado el reconocimiento de los puertos de la
consola de mezcla.
Ø Realice el conexionado de forma "coherente" haciendo uso de cables de buena calidad y de los
cuales esté seguro que funcionan. Ejemplo: No tiene sentido que una fuente estereofónica la
conecte haciendo uso de las conexiones de línea de dos (2) canales de micrófono y a su vez exista
un número limitado de canales en la consola. En ese caso, utilice preferiblemente un canal
estéreo.
Ø Realice todo el conexionado con los equipos apagados. Sin una vez encendido el sistema,
requiere conectar una fuente adicional o intercambiar conexiones, hágalo con los
respectivos faders al mínimo o switch de "mute" . Así evitará hacer tronar los altavoces.
Ø Si existe una fuente estéreo, procure no unir los canales L y R de la misma mediante un
adaptador con el fín de ingresar a un solo canal. (¿Por qué?)
Ø Nunca conecte de forma directa un equipo que posea nivel de línea a través de la conexión XLR
de un canal de micrófono; de seguro, distorsionará. (¿Por qué?)
Ø Una vez hechas las conexiones, arranque los ajustes con los trim de ganancia al mínimo,
controles de ganancia del bloque EQ en 0dB (flat) yfaders al mínimo.
Ø Asigne o enrute inicialmente hacia la salida de mezcla principal. Ubique el master fader en
posición de 0dB o ligeramente o por debajo según el nivel de ganancia del amplificador.
Ø Suba gradualmente los faders de sus fuentes hasta el punto nominal de 0dB. Según lo que
escuche, puede que sea insuficiente; en ese caso proceda a buscar el mejor punto de ajuste
del trim de ganancia de modo que la fuente no quede distorsionada en ningún momento. Sea
prudente, pues no olvide que el nivel de intensidad de una fuente puede variar con el tiempo.
Ø Por el contrario, puede que la fuente aún con el trim de ganancia al mínimo genere distorsión en
algún momento. En ese caso active un padde atenuación si lo hay o regule el nivel desde la misma
fuente, si es eso posible.
Ø Tras realizar los ajustes básicos para cada fuente, se puede dar inicio a los ajustes detallados y
avanzados que involucran ecualización, aplicación de procesos externos y mezcla de todo el
programa sonoro.
Lección 29. Compresores y Limitadores
Los compresores y limitadores son equipos utilizados para reducir el rango dinámico de una señal.
En esencia, ambos basan su funcionamiento en el cambio de la ganancia entre la entrada y la
salida cuando la señal entrante sobrepasa un nivel conocido como umbral ( Threshold). Los
limitadores en particular, están diseñados para evitar que una señal sobrepase un dicho nivel, por
lo cual se utilizan para reducir los picos en el programa sonoro, que puede demandar altas
potencias al sistema de sonido o generar fuertes excursiones en los altavoces con la consecuente
distorsión o incluso su destrucción mecánica.
La siguiente gráfica ilustra el principio de funcionamiento anteriormente descrito:
Para la interpretación de las curvas de ajuste en los compresores/limitadores, en el eje de las
abscisas se representa el nivel de entrada en tanto que en las ordenadas el nivel de salida.
Dependiendo la variable que se esté manejando, allí se podrán tener dB, dBm ó dBu. Una relación
de compresión 1:1 estará indicada por una pendiente de 45º si ambas escalas se encuentran en el
mismo rango, lo cual indicará que ante un cambio de nivel en la entrada, habrá igual cambio de
nivel a la salida. Si existe una pendiente con compresión, su ángulo será menor que 45º, como la
que se observa en la gráfica indicada como 2:1; para la cual se aprecia que un cambio en 24 dBm a
la entrada se refleja como 12 dBm a la salida. Igual, esa misma pendiente se puede valorar en otro
rango (∆≈[+12 ~ +16 dBm], a la salida implicacá ∆≈[+6 ~+8 dBm]).
Relación de Compresión: Es la relación existente entre el cambio de nivel (en dB) de la señal
saliente con respecto al cambio de nivel en la señal entrante. Por ejemplo, una relación de
compresión de 5:1 significará que ante un incremento de la señal entrante en 5dB cuando esté por
encima del nivel umbral, el equipo a la salida entregará un incremento de 1 dB. La gran mayoría de
los limitadores poseen trabajar relaciones típicas desde 8:1 hasta 20:1 o incluso mayores. En los
compresores esta relación suele estar entre 1,5:1 a 4:1, es decir, manejan pendientes menos
pronunciadas.
Los limitadores son frecuentemente utilizados en radiodifusión (AM/FM/TV) para evitar que los
picos del programa sobre modulen la señal transmitida; en grabación para evitar recortes cuando
las señal sobrepasa el nivel de saturación de las máquinas grabadoras y en refuerzo sonoro en vivo
para protección tanto de los amplificadores como de los altavoces.
En lo que respecta a los compresores, éstos además de operar con relaciones de compresión más
bajas, sitúan su nivel umbral mucho más bajo que en los limitadores. Esto significa que con el
compresor no se buscará reducir los picos del programa sonoro. En su lugar, se utilizarán para
aplicar cambios de ganancia suaves o graduales en todo el programa sonoro con el fin de reducir
su rango dinámico y poderlo encajar dentro de las posibilidades reales del sistema de sonido, bien
sea en grabación o en reproducción.
La curva resaltada en negro, presenta un punto de inflexión también conocido como punto de
rotación, que es el nivel a partir del cual cambia la relación de compresión y por ende la ganancia
del equipo. Para este caso, el umbral está ubicado a +14 dBm y a partir de este nivel existirá una
relación de compresión de 10:1. Este sería el caso de un limitador, que estaría suprimiendo los
picos del programa que se encuentren entre [+14 ~ +24 dBm] y dejando que ellos queden
reducidos a un cambio de 1dB [+14 ~ +15 dBm]. Por consiguiente, nótese como un limitador puede
en un rango tan amplio, reducir drásticamente el Headroom del programa sonoro.
El siguiente es el diagrama de bloques de un equipo limitador/compresor:
Fundamentalmente basa su funcionamiento en un amplificador controlado por voltaje (VCA) cuyo
control es ejercido por un circuito detector de umbral que obtiene su señal desde un
preamplificador ubicado a la entrada. Como allí se observa, existen cuatro potenciómetros de
manera que el usuario pueda ajustar el nivel de entrada al equipo, el nivel de umbral ( Threshold),
la relación de compresión (Compression Ratio)y el nivel general entregado a la salida.
No se observan en el diagrama otros controles que determinan la velocidad de respuesta del
cambio de ganancia del VCA.
Tiempo de Ataque (Attack Time): Es la velocidad a la cual la ganancia es reducida en respuesta a
un incremento en el nivel de la señal entrante. Usualmente se expresa en mil isegundos (ms)
aunque algunos fabricantes lo pueden indicar como rata o razón de ataque dada en dB/s.
Tiempo de Liberación (Release Time): Es la velocidad a la cual la ganancia es restaurada a su valor
original después de que el estímulo entrante que generó la compresión, desaparece. Igualmente
es medida en milisegundos (ms).
No existe un valor óptimo de configuración de los tiempos de ataque y liberación para todas las
situaciones, pues dependerá de la aplicación específica y del tipo de programa sonoro procesado.
En general, tiempos de ataque muy cortos (acción muy rápida) producen fluctuaciones de nivel en
el programa dando como resultado un sonido menos natural y distorsión en las frecuencias graves.
Por el contrario, tiempos de ataquemuy lentos permitirán que la salida alcance los niveles
máximos que se busca evitar, antes de que el compresor/limitador actúe conforme al umbral
elegido.
En lo que respecta al tiempo de liberación, el uso de tiempos cortos producirá un efecto de
bombeo o de respiración tan pronto la ganancia se restablezca rápidamente; por el contrario,
tiempos demasiado lentos causarán que los fragmentos silenciosos del programa se pierdan por el
hecho de permanecer reducida la ganancia en respuesta a estímulos fuertes no prolongados.
Ejemplo de Aplicación No. 1
Un amplificador de potencia que entrega 200W cuando en su entrada existen +4 dBu, excita unos
altavoces que manejan 100W continuos y 200W pico. En presencia de un programa sonoro cuyo
nivel nominal entregado al amplificador es de +14 dBu, un operador ha colocado la perilla de
atenuación del mismo a -10dB, lo cual permite situar el amplificador en un nivel de +4dBu (200W),
según se mencionó anteriormente. Supóngase que el programa sonoro presenta picos en la
entrada del amplificador no superiores a +26 dBu.
Cuál debería ser el ajuste de un limitador a fin de evitar la destrucción mecánica de los altavoces?
R: Si la posición de la perilla del amplificador se mantiene 10 dB por debajo del máximo, el punto
crítico estará al sobrepasar los +14 dBu; lo que significa que el umbral (threshold) deberá ubicarse
por debajo de dicho nivel. Supóngase 4dB por debajo para no afectar la naturalidad de la dinámica
del programa. Por tanto, el punto de rotación o de inflexión quedará ubicado a +10 dBu. En ese
orden de ideas, no importa que tan fuerte sea la señal entrante, lo que hay que garantizar es que
el cambio máximo a la salida del compresor/limitador sea de 4dB respecto al nivel nominal
[10dBu »» 14dBu]. Así, si el nivel de la señal entrante máximo es de +26 dBu, el rango dinámico
que debe ser comprimido será igual a +26 dBu - 10 dBu = 16dB, lo cual implica trabajar una
relación de compresión ∆=[16 dB »» 4 dB], es decir 4:1. Esta situación se ilustra a continuación en
el siguiente diagrama. Nótese como resulta afectado de forma directa el headroom del programa
sonoro.
¿Qué pasaría si se hubiera elegido un umbral de compresión de +13 dBu en lugar de +10 dBu?
Ejemplo de Aplicación No. 2
El espectáculo en vivo de un grupo musical posee un rango dinámico acústico de 90dB, que al ser
preamplificado y ruteado a través de la consola de mezcla utilizada representa dicho rango entre -
66 dBu (ruido de piso) y +24 dBu como nivel máximo a la salida. Si el sistema de amplificación
permite trabajar un rango de entrada comprendido entre -66 dBu a +18 dBu y el nivel nominal del
programa sonoro está ajustado a +4dBu, ¿Cuál sería el ajuste necesario en los
compresores/limitadores a fin de evitar saturación en el sistema de sonido?
R: Si el nivel nominal se encuentra ya establecido en +4 dBu, puede ajustarse el umbral de los
compresores en ese mismo punto. En ese caso el rango a ser comprimido se extiende desde 4 dBu
hasta +24 dBu, de modo que a la salida del compresor, el cambio (∆) se encuentre entre +4 dBu y
+18 dBu, es decir una relación de compresión ∆=[20 dB »» 14 dB] ó 1,43:1. Como resultado de
esto, el RD global de 90 dB será comprimido a 84 dB por efecto de la limitación que sufre el
programa cuando éste supera el umbral y que corresponde al permitido por los amplificadores
[+18dBu-(-66dBu)=84dB].
UNIDAD 3 PROCESADORES
CAPÍTULO 7 - Procesadores de Dinámica y de Tiempo
Lección 30. Compuertas de Ruido (Noise Gate)
Una compuerta de ruido (Noise Gate) es un procesador de señal que apaga o atenúa
significativamente la señal de audio cuando el nivel de la misma cae por debajo de un umbral
ajustado por el usuario. Es bastante útil cuando se desea eliminar el ruido o hiss de bajo nivel en
los momentos en que el programa sonoro principal no se encuentra presente. En las compuertas
que literalmente cortan el flujo de señal hacia la salida, cuando se cruza el umbral reiteradamente
en ambos sentidos, tienden a tener un efecto audible cada vez que el equipo interrumpe y
reanuda el paso del programa sonoro, haciendo que los cambios súbitos del ruido en segundo
plano lleguen a ser molestos. Por ello, es preferible que la compuerta de ruido reduzca el nivel de
la señal en una cantidad finita. Para evitar esta modulación del ruido en segundo plano, algunos
equipos poseen ajustes automáticos o manuales de constantes de tiempo con el fin de que la
atenuación o reducción de ganancia se de gradualmente (ciertos milisegundos) una vez la señal
entrante cae por debajo del umbral. El siguiente dagrama ilustra el funcionamiento de una Noise
Gate:
En la gráfica, la curva en negrilla representa el comportamiento de la ganancia de entrada a salida.
Si el nivel del programa sonoro está por encima del umbral o punto de inflexión de la curva, éste
no será afectado por el equipo ya que en esa zona de la curva de transferencia, la ganancia es
unitaria (condición de compuerta "abierta").
Por debajo del umbral el equipo funcionará con una pendiente de reducción; tal como se observa,
un cambio descendente (∆) de 3dB a la entrada genera una cambio descendente (∆) de 33 dB a la
salida, que es la condición de compuerta "cerrada" o de bloqueo del audio conducido hacia la
salida.
Respecto a los controles frecuentemente encontrados en las compuertas de ruido, además del
umbral se tienen: el tiempo de ataque, tiempo de liberación y la pendiente o margen de
atenuación máxima. Los tiempos asumen una definición distina ya que normalmente una
compuerta de ruido tendrá su atenuación inactiva, es decir estará abierta.
Tiempo de Ataque: A diferencia de los compresores/limitadores, este el tiempo que le toma al
equipo abrir la compuerta para que el audio pase a la salida, o bien, restablecer su ganancia
unitaria una vez la señal entrante ha superado el nivel umbral. Presenta valores típicos entre los
50 µs y 25 ms en equipos modulares. En Noise Gates implementadas en software se suelen ver
tiempos desde 10µs hasta 1s.
Tiempo de Liberación: Es el tiempo que tarda el equipo en cerrar la compuerta, es decir, en
reducir su ganancia o aplicar su atenuación una vez la señal entrante cae por debajo del umbral.
En equipos modulares presenta valores típicos entre los 50ms y 5s; en software, se puede ubicar
entre 1 ms y 10s.
Margen de Atenuación: es la atenuación aplicada cuando la compuerta entra en la zona de
pendiente pronunciada o se dice estar cerrada. Presenta valores típicos entre 0 y - 90 dB. En
algunos casos la atenuación máxima puede ser ajustada a (-) infinito.
Umbral: Es el punto de inflexión de la curva de transferencia. Usualmente los equipos modulares
permiten graduar este nivel entre -60dBu (compuerta completamente abierta al programa) hasta
+10dBu. Algunos equipos avanzados e implementaciones en software utilizan doble umbral, uno
superior y otro inferior; estrategia con el ánimo de evitar que la compuerta fluctúe o abra y cierre
sucesivamente cuando el nivel del programa sonoro se encuentra entorno al único punto de
inflexión ajustado. De esta manera el umbral inferior se utilizará para definir el punto de cierre en
tanto que el umbral superior define el punto en el cual se volverá a abrir.
Existen unidades de algunos fabricantes que permiten realizar un disparo externo de la
compuerta, es decir, utilizar otra señal auxiliar diferente a la entrante para definir el momento en
el cual la compuerta se abre (pasa a ganancia unitaria). Este tipo de entradas para el disparo
(trigger) se utilizan bastante en el microfoneo de baterías, técnica que será observada con detalle
en el curso TÉCNICAS DE GRABACIÓN.
Notas de Aplicación: Las compuertas de ruido son frecuentemente utilizadas para silenciar
(muting) automáticamente micrófonos no usados en aplicaciones de grabación o de refuerzo
sonoro en vivo. Esto resulta muy conveniente dado que entre más micrófonos abiertos existan en
el escenario, más se reduce el margen de ganancia que se pueda aplicar a los mismos antes de
producirse una situación de feedback. En grabación, se evitará el registro de ruido en segundo
plano y por ende los engorrosos trabajos posteriores de mezcla por tener presente algo que
estorba. Resulta poco útil aplicar una compuerta de ruido a toda la mezcla ya que difícilmente se
encontrarán pasajes muy silenciosos en todo el programa; por el contrario, se suelen aplicar a los
canales de entrada de la consola o incluso en los puntos de insert de los buses de programa o
subgrupos.
Lección 31. Expansores
Expansores:
Los expansores funcionan de manera inversa a los compresores. Es decir permiten ampliar el
rango dinámico sujeto a procesamiento en lugar de reducirlo. Estos equipos poseen un
funcionamiento similar a las compuertas de ruido ya que poseen un circuito que reduce la
ganancia de la señal cuando cae por debajo de un nivel umbral. Si se aplica una pendiente que no
produzca una atenuación tan fuerte como en la compuerta de ruido, lo que ocurrirá es que el
ruido de piso del programa será reducido y como consecuencia de ello, el rango dinámico debajo
del umbral se verá expandido. Adicionalmente los expansores permiten magnificar su ganancia,
por encima de la unitara, cuando la señal sobrepasa el mismo punto umbral. En síntesis, cuando
caíga por debajo del nivel umbral, el programa se hará más silencioso y cuando lo supere, se hará
más fuerte; el resultado global, expansión del rango dinámico en todo el programa sonoro. El
punto umbral, convenientemente se elige para que corresponda con el nivel nominal del
programa sonoro. La siguiente es la curva de transferencia que ilustra el principio de
funcionamiento:
Notas de Aplicación: Los expansores prestan utilidad en los sistemas de reducción de ruido
incorporados en las máquinas de grabación basadas en cinta, pues usualmente allí se efectúa una
compresión en el momento mismo de la grabación. En la reproducción, el expansor restaura el
rango dinámico original empujando hacia abajo el ruido o hiss de la cinta por debajo del ruido de
piso inherente del programa sonoro. Algo similar ocurre en aplicaciones de broadcast o
radiodifusión para obtener una mejor señal transmitida.
A menos que haya sido utilizada una relación de compresión exagerada en el programa sonoro
que se pretende expandir, es recomendable que la relación de expansión no supere 1:1,4 si se
quiere preservar una sonoridad natural. Es usual que los procesos de expansión funcionen mejor
en programas que de por sí ya posean un RD amplio. No obstante, en sistemas de refuerzo sonoro
hay que ser consciente de las capacidades reales que el sistema puede ofrecer. Por ejemplo, si un
programa con un RD=50dB se expande con una relación 1:1,4, el resultado dará 70dB; tal
incremento de 20dB, si excede la potencia máxima que puede entregar el sistema de sonido, el
proceso de expansión, aunque haya sido moderado, se habrá perdido.
De Essers:
Son variantes de los compresores que activan su VCA en función del contenido de frecuencias
altas localizadas entre 3 kHz y 7 kHz. Se utilizan para reducir la ganancia en los componentes
espectrales de un programa vocal que evidencia pronunciaciones imperfectas de algunas letras
consonantes como la "s". Sonoridades como "ess", "chh", "shh" pueden ocasionarse al
encontrarse el vocalista muy cercano a los micrófonos. Dado que las frecuencias de este contenido
es muy variable según el timbre de voz, un referente aproximado es 4.500 Hz (Ess) y 3.385 Hz
(Shh) para las voces masculinas y 6.800 Hz (Ess) y 5.077 Hz (Shh) para las femeninas.
En su funcionamiento, refiriéndonos al diagrama de bloques visto con anterioridad en el
compresor/limitador, la entrada de control del VCA también conocida como "Side Chain" (Cadena
Lateral), ubica un filtro pasa-altos o pasa-bandas antes del detector de energía o nivel; de esa
manera la ganancia de todo el programa será afectada en función del nivel entregado por la salida
del filtro del Side Chain.
Lección 32. Reverberadores
Los reverberadores son equipos que permiten adicionar artificialmente el efecto de espacialidad
acústica de un ambiente o una sala, a una señal de audio. La reverberación es uno de los procesos
más complejos de simular y con amplias variantes de implementación. No obstante, el proceso se
puede descomponer en tres etapas principales: el sonido directo, las reflexiones tempranas y el
campo reverberante propiamente dicho, que consiste de sucesivas reflexiones con intensidades
gradualmente atenuadas y mucho más difusas.
La siguiente gráfica muestra el principio de un campo reverberante en relación con el sonido
directo, según la acústica:
Si bien, pueden existir múltiples parámetros posibles de ajustar en un equipo reverberador
conforme al diseño o estructura electrónica interna, los parámetros principales y por ende más
frecuentes son:
PreDelay: Este es el tiempo que transcurre desde el momento en que se escucha o arriva del
sonido directo y el momento en el cual aparecen las reflexiones tempranas. Usualmente admite
tiempos entre 0 y 150 ms máximo.
Retardo de Reverberación: Es el lapso de tiempo entre las primeras reflexiones y el inicio del
campo sonoro reverberante. Con este parámetro junto con el PreDelay es posible simular las
dimensiones del ambiente, ya que un aumento en cualquiera de los dos (2), las ref lexiones
tempranas llegarán más tarde e igualmente el inicio del campo reverberante estará más
distanciado, lo que daría la impresión de tener las paredes del recinto más espaciadas.
Tiempo de Reverberación: Es el tiempo que tarda en extinguirse la reverberación del recinto. Es
uno de los parámetros más importantes pues el campo reverberante puede ser más o menos
denso o difuso, por lo cual el tiempo durante el cual se percibe esta sonoridad es decisivo en el
resultado final. Salas de concierto, iglesias y catedrales pueden llegar a tener tiempos de
reverberación entre los 1,5 y 3 segundos.
Relación Wet/Dry: Este es un parámetro porcentual que define el grado de mezcla de la señal de
audio sin procesar, comúnmente llamada "seca" (Dry) y la señal ya procesada por el equipo
reverberador, también denominada "húmeda" (Wet). El resultado final que entrega el equipo será
entonces el balance entre el sonido directo y el campo reverberante simulado electrónicamente.
La relación Wet/Dry es un parámetro utilizado ampliamente en todos los equipos procesadores de
efectos, así no sean reverberadores. En una escala de 0 a 100%, Un valor de 50% indicará que los
dos campos se mezclan en igual proporción; 0% indicará solo presencia de la señal de audio
correspondiente al sonido directo (dry) ingresado al equipo periférico, en tanto que 100%
corresponderá al campo reverberante (wet) generado artificialmente por el proceso.
Difusión: Este parámetro define la densidad de las reflexiones contenidas en el campo
reverberante. Un valor bajo de difusión implicará una menor cantidad de reflexiones tempranas
combinadas durante la reverberación y viceversa. Usualmente su valor está entre 0 y 100. En el
siguiente diagrama se aprecia la diferencia entre un valor alto y bajo de difusión. Una difusión alta
alimentará mayor cantidad de reflexiones tempranas al circuito generador del campo
reverberante; caso contrario, dicho campo se genera con base en el sonido directo.
Como se observa, el resultado será mayor o menor proximidad de las reflex iones contenidas en el
campo reverberante. Por su parte, una mayor o menor proximidad respecto a la primera reflexión
temprana (retardo de reverberación), se suele asociar con la densidad del efecto.
Tipo (Size): Este parámetro define el tipo de reverberación que está directamente ligado con la
respuesta acústica de ciertos recintos en función de su tamaño, del cual se derivan todo un
conjunto de propiedades asociadas con los parámetros anteriormente descritos, entre otros. Es
frecuente allí tipificar reverberaciones como Hall, Plate, Room, Church, Chamber, etc.; según el
ambiente que se pretenda simular.
Algunos equipos e implementaciones en software aparte de la relación wet/dry permiten ajustar
independientemente el nivel de amplitud con el cual se mezclará el campo reverberante y las
reflexiones tempranas. Más aún, es factible definir si la caída de la envolvente del campo
reverberante es lineal o exponencial.
Lección 33. Líneas de Retardo. Generadores de Eco (Delays)
Este efecto consiste en una o más imágenes sonoras del mismo sonido directo que se superponen
a él en diferentes tiempos ocasionando lo que comúnmente se conoce como Eco. De hecho, la
reverberación, posee en sus reflexiones tempranas un conjunto de ecos di scretos que definen el
tamaño del recinto; pese a ello la reverberación no debe ser confundida con un eco o retardo. Los
ambientes que se caracterizan por presentar eco usualmente son espacios muy grandes en donde
se experimentan una o unas pocas reflexiones producto del choque del campo sonoro emitido por
la fuente con superficies distantes (p,e. un cañon geográfico); circunstancias que hacen que estas
imágenes se presenten espaciadas en el tiempo en más de 35ms y no se alcance a desarrollar
como tal un campo sonoro reverberante.
La implementación artificial se ha realizado de diferentes formas a lo largo de la historia. Mucho
antes de los más sofisticados equipos electrónicos, una de las formas más utilizadas
tradicionalmente ha sido la "placa de eco", consistente en una lámina metálica delgada en su
espesor, de varios metros cuadrados de área y acústicamente aislada. Su resonancia asegura que
las vibraciones puedan permanecer un buen periodo de tiempo. Es excitada en uno de sus
extremos por un transductor y mediante micrófonos piezoeléctricos ubicados en diferentes
puntos de la lámina se recogen las sonoridades de los diferentes tipos de eco. Pueden ubicarse
transductores excitadores en diferentes posiciones a fín de obtener distintos modos de
resonancia. El resultado mediante esta mecánica es bastante agradable y ha servido como punto
de referencia para ser simulada por muchos dispositivos electrónicos, como los procesadores
digitales de efectos (DSP) de hoy día.
En las líneas de retardo incorporadas en los procesadores digitales es frecuente encontrar los
siguientes ajustes:
Eco Simple / Eco Múltiple: Mediante este parámetro se define si el equipo procesador de acuerdo
con su estructura interna, genera un solo eco respecto a la señal entrante o un conjunto de ecos
sucesivos a con ayuda de una retroalimentación.
Retardo (Delay): Define el tiempo existente entre la señal entrante y el eco generado; en caso de
ser un eco múltiple, este corresponderá al retardo entre cada una de las imágenes generadas por
el equipo. Es usual encontrar rangos entre los 35ms y los 500ms.
Los equipos procesadores que permiten la generación de múltiples ecos funcionan con una línea
de retardo con varios puntos de derivación otaps a partir de los cuales se obtiene una imagen
sonora que se mezcla con las demás para ser conducidas hacia los canales de salida. Estas
estructuras a su vez incorporan líneas de retroalimentación con su respectivo control encargado
de definir la cantidad de ecos retroalimentados que pueden pasar. Los efectos de delay también
ofrecen la posibilidad de hacer rebotar cada eco en una panorámica diferente y/o alternada del
espacio estereofónico (Ping-Pong Delay). A continuación se presenta una línea de retardo de cinco
(5) puntos de derivación (taps) y su respectivo control de retroalimentación:
Nótese como cada tap o derivación posee un bloque circuital que controla el paneo de dicha
imagen al igual que dosifica la señal enviada hacia el control de retroalimentación maestro, el cual
inserta nuevamente el eco y lo combina con la señal entrante (sonido directo) para que atraviese
la línea de retardo.
La líneas de retardo generadoras de eco son bastante útiles en las producciones musicales
(aplicados a voces, teclados, guitarras, etc.) ya que pueden lograr apoyos rítmicos con una serie de
repeticiones adecuadamente sincronizadas con la música.
En estructuras de eco múltiple se acostumbra ajustar el tiempo de retardo haciendo uso de las
figuras musicales amarradas con la indicación de un valor de tempo específico. Por ejemplo, si un
tema musical posee un tempo ♩=60 y se desea generar una serie de ecos sincronizados
rítmicamente con los pulsos de semicorchea (♬), se tendrá que establecer un tiempo de retardo de
250ms. Es claro que para un músico o incluso un técnico de audio, desde el punto de vista de
producción, le quedará más fácil realizar el ajuste del procesador a partir del tempo del tema
musical (60) e ingresando estos retardos haciendo uso de las figuras musicales en lugar del tiempo
expresado en milisegundos.
De otra parte, el nivel o volumen inicial del eco y la forma como decae (Decay) su envolvente en la
medida que se desarrollan las repeticiones, también suele ser otro parámetro que se utiliza en los
ajustes de un procesador de esta naturaleza.
Lección 34 Procesadores de Tono: Modificadores de Afinación
Modificadores de Afinación (Pitch Shifter):
Este tipo de procesadores modifican la altura o frecuencia de la señal entrante. Fueron
construidos inicialmente para ser usados con bajos y guitarras eléctricas, con el objeto de reducir a
la mitad la frecuencia emitida, con lo que se obtenía una octava justa inferior, caso particular de
los llamados octavadores. Las unidades actuales más sofisticadas permiten realizar cambios de
afinación por semitonos en el rango de una octava por encima o por debajo de la afinación original
del programa; es decir, 12 semitonos por encima o por debajo. En el caso de ajustes mucho más
finos de afinación, es posible realizar cambios en cents, los cuales encuentran aplicación directa en
la corrección de equívocos o torpezas de los músicos instrumentistas o cantantes desafinados.
Los parámetros frecuentemente encontrados son muy sencillos:
Semitonos: Corresponde al intervalo musical en el cual la afinación será desplazada en sentido
ascendente o descendente. El rango de su especificación usual está entre -12 ~ +12 semitonos. Si
bien, puede operar técnicamente en un rango de +/- 1 octava, usualmente queda limitado a cerca
de 4 a 5 semitonos, según la señal procesada, pues suele presentarse alteración tímbrica en
desplazamientos de afinación más altos puesto que los instrumentos reales poseen un espectro
variable en función del registro que emitan.
Cents: Es el grado de corrección o desplazamiento de afinación en centésimos de semitono (cents).
El rango se encuentra entre -100 a +100 cents, es decir, en +/- 1 semitono. Este parámetro se
constituye como uno de los más funcionales y por ende más utilizados en aplicaciones prácti cas
reales de este tipo de procesadores.
Precisión: En implementaciones digitales por software, el parámetro de precisión aparece con el
objeto de definir la calidad de sonido obtenido en función del tiempo de procesamiento invertido
para realizar el cambio de afinación en tiempo no-real; máxime cuando en el proceso se busca
conservar la velocidad o tempo del programa sonoro. Usualmente, valores de precisión altos
implican mayor cantidad de cálculos matemáticos en las tareas de procesamiento digital de
señales (DSP) y por ende mayor tiempo de máquina. Sí el factor de precisión es bajo, el
procesamiento será rápido pero la calidad del sonido se puede degradar, haciendo que el
programa luzca menos natural.
Algunos equipos de procesamiento modular diferencian los términos pitch shifter y pitch detune.
En el caso del pitch shifter, la señal original es desplazada en afinación en una cantidad fija y se
mezcla a la salida con la señal limpia o sin procesar (dry), con lo cual se logran efectos como los
octavadores. El pitch detune altera la afinación de forma fina (cents) pero puede no mezclarla con
la señal original. No obstante, esto último es tan solo apreciación de algunos fabricantes. En lo que
respecta a la aplicación en producciones musicales, puede ser tan útil combinar la señal original de
un programa con una copia de la misma que se encuentre a algunos semitonos de distancia, como
a algunos cents de diferencia. (¿Cuáles serían las aplicaciones para cada caso?).
Lección 35. Procesadores de Timbre
Los procesadores de distorsión al igual que los excitadores aurales tienen como propósito principal
la modificación del contenido espectral del programa sonoro mediante la adición o alteración de
componentes frecuenciales no existentes en la señal original. Su utilidad está orientada a
modificar sustancialmente el timbre de una determinada fuente sonora.
Distorsionadores: Estos procesadores entregan a su salida una señal que ha sido deformada
conforme a los parámetros especificados por el usuario. Son especialmente utilizados por
guitarristas eléctricos con el fin de conseguir un sonido mucho más agresivo, duro y potente. En
aplicaciones como el diseño de efectos sonoros para cine ficción son igualmente muy utilizados
para caracterizar voces de monstruos, androides, etc.
Pese a que los distorsionadores pueden poseer estructuras muy complejas, su funcionamiento se
basa en el establecimiento de curvas de transferencia entrada-salida no lineales entre las cuales se
pueden combinar compresiones, expansiones y compuertas de ruido en una sola respuesta, de
manera que hayan múltiples puntos de inflexión en todo el rango dinámico procesado del
programa sonoro. Cambios abruptos de pendientes en la curva de transferencia generan
resultados más agresivos. Paralelamente a la curva de ganancia, pueden adicionarse filtros LPF en
rangos ajustables bastante amplios, siendo típicos valores entre los 100Hz y los 10kHz. Igualmente
pueden incorporar inversión de polaridades de los picos existentes en la señal procesada así como
limitación del Slew Rate, entendido este parámetro como la máxima variación vertical (valor
instantáneo de voltaje) que se puede tener con respecto al tiempo; con lo cual se limitan los
sonidos con ataques pronunciados. Las siguientes son curvas de transferencia no lineales:
CAPÍTULO 8 - Procesadores de Tono, Timbre y Modulación
Lección 36. Distorsionadores y Excitadores Aurales
Excitadores Aurales: Estos procesadores aplican a la señal entrante una adición de contenido
armónico controlada, por lo general dependiente de la amplitud del mismo programa sonoro,
logrando un realce en la inteligibilidad y un consecuente incremento aparente en la sensación de
intensidad. Los armónicos superiores agregados al ser mezclados con la señal original (dry) hacen
que se exciten mutuamente. Normalmente estos procesadores se aplican a la voz y a algunos
instrumentos musicales con el fin de recrear o restablecer armónicos faltantes o "perdidos
“haciendo percibir el sonido de forma mucho más clara, brillante y con mayor presencia.
Si bien los modelos inicialmente desarrollados adicionaban el contenido armónico en función de la
amplitud, puesto que a mayor intensidad de la voz hablada o cantada, más alta es l a cantidad de
armónicos; modelos recientes operan también en función de los transientes de la señal. Esto por
cuanto, en diversas aplicaciones pueden existir sonidos débiles que adicionan armónicos altos e
igualmente sonidos fuertes con espectros muy cercanos a tonos puros, que por su naturaleza no
poseen armónicos de alta frecuencia. En ese orden de ideas, el reconocimiento de transientes en
un amplio rango dinámico presenta un acercamiento mucho más real y natural en las tareas de
realce tímbrico del sonido.
Es importante destacar que los excitadores aurales "extienden" el contenido de altas frecuencias,
a diferencia de otros procesadores como los ecualizadores (EQ), que lo que hacen es realzar dicha
zona del espectro generando un desbalance tonal en el programa sonoro procesado.
Al igual que los distorsionadores, el usuario puede dosificar la cantidad y localización de los
armónicos adicionados. El siguiente es el diagrama de bloques general de un módulo excitador
aural marca Aphex Systems modelo 204:
Como se puede apreciar en la estructura de bloques, la cadena de proceso de señal interna lleva
consigo dos partes: una de alta y otra de baja frecuencia. En lo que respecta al procesamiento de
alta frecuencia, existe un filtro HPF de frecuencia ajustable de modo que el usuario pueda localizar
el rango a partir del cual se efectuará la excitación aural o adición armónica. Así mismo existe un
circuito generador de armónicos basado en la detección de transientes o pendiente de la señal
entrante. La parte de baja frecuencia de este modelo es una función adicional mediante la cual se
pretende que las frecuencias bajas ganen mayor presencia, densidad y sostenimiento dando la
impresión de ser más potentes sin incrementar el nivel de salida pico, a diferencia de los
ecualizadores que realzan la energía de las frecuencias bajas con el consecuente riesgo de
distorsión por sobre carga (clipping).
Esta última función se realiza mediante un procesador de dinámicas y fase. Una vez procesado el
programa, se mezcla con la señal original y se conduce a la salida. Los controles que pueden
encontrarse son los siguientes:
Tune (Sintonía): Define la frecuencia de corte del HPF del excitador aural para determinar el rango
de frecuencias que será excitado. Es frecuente encontrar rangos de este parámetro entre los
800Hz a los 6kHz.
Harmonics (Contenido Armónico): Determina la cantidad de armónicos que será generada por el
excitador aural, permitiendo controlar la textura y detalle del efecto final. Posiciones hacia el
mínimo son consideradas normales para aplicación en voces y mezclas finales. En sentido
contrario, hacia el máximo, resulta útil para instrumentos percusivos, cobres, guitarras,
instrumentos electrónicos entre otros. Su rango podrá indicarse porcentualmente (0~100%).
Mix (Control de Mezcla): Define la cantidad de señal excitada que será mezclada con la señal del
programa sonoro original. Su rango podrá indicarse en dB o de forma porcentual (0~100%).
Low Tune (Sintonía de Graves): Define la frecuencia de corte del LPF del excitador aural para
determinar el rango de frecuencias bajas que será realzado. Es frecuente encontrar rangos entre
los 50 Hz y 190 Hz.
Drive: Define el nivel óptimo que el procesador necesita para trabajar de forma eficaz en el rango
de frecuencias graves elegido según ajuste de del filtro pasa bajos (LPF).
Notas de Aplicación: Los excitadores aurales operan con niveles nominales de línea (+4dBu ó -
10dBV), razón por la cual se acostumbra su utilización en los puntos de inserción ( Insert) de los
canales de consola o entre las líneas de buses auxiliares y las respectivas entradas de retorno.
Otras ubicaciones dependerán del flujo de señal requerido para una aplicación específica. Por
ejemplo, si se trata de una grabación global de un programa mezclado sobre dos (2) canales
previamente en consola, es recomendable su ubicación entre el compresor/limitador y el equipo
de grabación externo. Si se trata de una aplicación de sonido en vivo o refuerzo sonoro, se
acostumbra utilizarlo entre el compresor/limitador del bus de mezcla principal y el EQ previo a los
amplificadores de potencia. Si en su lugar se utiliza para procesar un solo instrumento o voz, se
ubicará a la salida del (los) preamplificador(es).
Como en todos los procesos de audio, siempre habrá que tener presente hacer un uso con
moderación, procurando el mejor realce con los controles de mezcla y cantidad de contenido
armónico lo más bajos posibles.
Respecto a las técnicas del manejo avanzado de estos procesadores según el tipo de programa
sonoro procesado, es importante señalar que tales técnicas serán vistas en el curso EDICIÓN Y
MEZCLA. Por su parte, algunos ejemplos de audición de los excitadores aurales, podrán ser
encontrados dentro de los recursos del curso ENTRENAMIENTO AUDITIVO.
Lección 37. Procesadores de Modulación I (Trémolo)
Los efectos de modulación se caracterizan por utilizar en el procesamiento del programa sonoro
una técnica en donde se varía de forma muy lenta algún parámetro de la señal entrante como la
amplitud, la frecuencia o a la fase; generando tanto alteraciones espectrales como espaciales
logrando incluso ligeras modificaciones tímbricas dependientes del tiempo. La técnica utilizada es
en esencia muy similar a la empleada por los sintetizadores electrónicos de sonido.
Internamente, el circuito encargado de modificar el parámetro a velocidades lentas, del orden
unos pocos hertz, es conocido con el nombre deOscilador de Baja Frecuencia - LFO; circuito en el
cual puede ajustarse su forma de onda, principalmente senoidal, triangular, rampa o cuadrada así
como suamplitud y frecuencia.
Trémolo: Este es un efecto consistente en modular o modificar la amplitud de la señal entrante del
programa sonoro de acuerdo con los parámetros de ajuste del LFO.
Speed (Velocidad): Define la rapidez con la cual se presentará el cambio de amplitud de la señal
procesada. Este parámetro en realidad se encuentra modificando la frecuencia de la señal del
oscilador de baja frecuencia LFO. Usualmente utiliza rangos de 0,01 ~ 20 Hz.
Depth (Profundidad): Determina que tan fuertes o pronunciados serán los cambios de amplitud
que sufrirá el programa sonoro. Este parámetro modifica la amplitud de la señal del oscilador de
baja frecuencia LFO. Puede indicarse en dB o de forma porcentual (0~100%).
Shape (Forma de Onda): Cambia la forma de onda del LFO. De esta manera y de acuerdo con el
valor de profundidad ajustada, el trémolo será más o menos notorio. Existen equipos que
permiten definir las formas de onda anteriormente mencionadas; otros tan sólo trabajan senoidal
y cuadrada, razón por lo cual en el parámetro shape pueden indicar que la modulación se
efectuará con cambios drásticos (onda cuadrada) o suaves (onda senoidal).
A continuación se presentan los diagramas que representan estos tres (3) parámetros en el
oscilador (LFO) y su efecto en la modulación de amplitud de un programa sonoro. Para apreciar la
sonoridad dada por el efecto de trémolo, se recomienda revisar los programas sonoros del curso
ENTRENAMIENTO AUDITIVO.
Lección 38. Procesadores de Modulación I Chorus
Chorus: Este efecto consiste en la mezcla de la señal original del programa sonoro junto con una
copia de ella a la cual se le ha aplicado un desafinamiento (detuning) de forma modulada, es decir,
cambiando en el tiempo. El desafinamiento es llevado a cabo mediante una variación aleatoria de
la longitud de una línea de retardo, razón por la cual se le suele clasificar como un efecto de delay.
El siguiente es un diagrama de bloques correspondiente al proceso que genera e l efecto de chorus:
Como se observa, el LFO tiene control directo sobre el circuito encargado de realizar el
desafinamiento (detune). La señal desafinada lleva a su vez un ligero retardo antes de ser
mezclada con la señal original. Además puede existir la posibilidad de retroalimentar parte de la
señal desafinada a fín de lograr un efecto mucho más marcado. Los parámetros que pueden ser
ajustados como consecuencia de esta estructura son:
Speed (Velocidad): Define la rapidez con la cual se presentará el cambio de afinación de la señal
procesada. Este parámetro una vez más corresponde a la frecuencia del LFO en un rango de 0,01 ~
20 Hz.
Depth (Profundidad): Determina el grado de desafinación en el cual será afectado el programa
sonoro. Este parámetro modifica la amplitud de la señal del oscilador de baja frecuencia LFO.
Algunos equipos lo especifican de forma porcentual en tanto que otros lo indican como un rango
de tiempo en el cual se realizará la desafinación (1 ~ 80ms).
Shape (Forma de Onda): Una vez más, define la forma como cambia la onda del LFO, incidiendo en
la percepción del desafinamiento. Podrá ser ajustado con ondas senoidal o cuadrada de modo que
la modulación presente cambios drásticos (onda cuadrada) o suaves (onda senoidal).
PreDelay (Retardo Inicial): Define el retardo inicial que sufre la señal que será procesada por el
desafinador respecto a la señal original. Su valor suele estar entre 0 a 100 ms.
FeedBack (Nivel de Retroalimentación): Con el fín de hacer mayor énfasis en el efecto puede
establecerse qué tanta porción de señal saliente se reintegra nuevamente a la entrada del circuito
desafinador. Usualmente se acostumbra indicar el nivel de feedback de forma porcentual
[0~100%].
Unidades generadoras de chorus avanzadas e implementaciones mediante software permiten
obtener efectos mucho más complejos adicionando al concepto básico la posibilidad de mezclar a
la señal original, no una sino varias copias o voces, cada una de ellas afectada por el circuito
desafinador. Es importante señalar que dado que el desafinamiento se consigue con una línea de
retardo variable, no habrá que disponer de una línea por cada voz; bastará con establecer un
espaciamiento de tiempo entre ellas para conseguir que cada voz resulte desafinada; este retardo
de tiempo igualmente se constituye como otro parámetro que el usuario indicará al procesador
de chorus.
En implementaciones estereofónicas, existirán dos (2) líneas de retardo o circuitos desafinadores
por cada canal (L&R) controlados por el mismo LFO. La diferencia respecto al chorus monofónico
es que el LFO entrega dos señales, una invertida respecto a la otra de modo que cada una de ellas
se utiliza para la línea de retardo de un canal (L o R). Así, mientras la modulación de un canal
desafina en un sentido (hacia arriba) el otro lo hará en sentido contrario (hacia abajo) y viceversa.
Con esta técnica se logra un efecto mucho más pronunciado e incluso más dramático
aprovechando el espacio estereofónico. La siguiente es una estructura de bloques típica para
un chorus estereofónico:
Lección 39. Procesadores de Modulación II (Flanger)
Estos dos efectos en esencia afectan la señal del programa sonoro a la luz de un mismo principio:
el cambio de fase o tiempo. La diferencia radica en la técnica de implementación.
Flanger: Es un efecto en donde se mezcla a la señal original una copia que se encuentra retardada
en un rango no mayor a 15 milisegundos respecto a la señal original. El tiempo de retardo podrá
ser variado por la acción de un LFO a una frecuencia típica de 1Hz. El efecto de mezcla de dos
señales que se encuentran retrasadas con diferencias de tiempo así de pequeñas será la
cancelación de algunas frecuencias.
El término "flanging" se originó hace mucho tiempo, alrededor de los años 60 cuando al grabar un
mismo programa sonoro en dos máquinas de cinta, podían reproducirse en sincronía y al ejercer
sobre el borde del carrete alimentador de una de ellas, una ligera presión continua con la mano, se
generaban fluctuaciones de velocidad con los consiguientes realces o cancelaciones de ciertas
frecuencias del programa por las diferencias de fase involucradas.
El efecto sonoro puede describirse como si el programa tuviese un ligero silbido ( "swishing") o
estuviese pasando por un tunel ("tunneling"), aspecto que le dió cierto carácter psicodélico en las
producciones de los años 60.
El siguiente es el diagrama de bloques de un proceso generador de flanging:
Como se observa, la señal entrante es sometida a un corto retardo que es modulado por un LFO.
Una vez se ha retardado la señal se mezcla con la señal limpia y además se da la opción de ser
retroalimentada nuevamente hacia la línea de retardo para obtener mayor énfasis en el efecto.
Los parámetros, serán:
Speed (Velocidad): Define la rapidez con la cual se ejecuta un ciclo de modulación, entendido este
como el tiempo durante el cual se realiza la modificación del tiempo de retardo desde un mínimo
hasta un máximo. Este parámetro que en el flanger es en realidad muy bajo, es la frecuencia del
oscilador de baja frecuencia LFO. Usualmente se localiza en el rango de 0,01 ~ 4 Hz.
Depth (Profundidad): Determina que tan amplios serán los cambios de retardo que sufrirá el
programa sonoro. Este parámetro modifica la amplitud de la señal del oscilador de baja frecuencia
LFO, representando tiempos de retardo inicial-final entre 0 y 15 ms. Algunos equipos lo pueden
indcar de forma porcentual.
Shape (Forma de Onda): Una vez más cambia la forma de onda del LFO, de modo que puedan
existir cambios suaves o fuertes en los tiempos de retardo establecidos según el parámetro de
profundidad. Una vez más, es frecuente el uso de las ondas senoidal (cambios suaves) y cuadrada
(cambios fuertes) para denotar tales variaciones.
De manera similar al chorus, los procesadores pueden venir con estructuras de generación
estereofónica, como la mostrada en el siguiente diagrama de bloques:
Igualmente el LFO controla el flanging de manera opuesta para cada canal; es decir, mientras en
un canal el LFO genera un desplazamiento del tiempo de retardo desde el mínimo hasta el
máximo, el otro canal lo hará de máximo a mínimo de manera que las cancelaciones se den en
frecuencias igualmente diferentes para cada canal del campo estereofónico
Lección 40. Procesadores de Modulación II Phaser
Phaser: A diferencia del flanger, en el phaser lo que hace es conseguir un desplazamiento de fase
variable para cada frecuencia, haciendo uso de filtros de barrido (Sweeptone) de alto Q tipo notch.
El resultado final será el mismo, lograr un efecto de filtro de peine (comb filter) al momento de
mezclar la señal procesada con la original.
En implementaciones suficientemente completas y profesionales pueden encontrarse los
siguientes parámetros:
Ganancia de Barrido: Es la ganancia aplicada a la señal que se somete al desplazamiento de fase.
Usualmente se utilizan atenuaciones fuertes para hacer más acentuadas las cancelaciones del
efecto.
Frecuencia Central: Dado que la implementación del phaser se hace mediante un filtro notch cuya
frecuencia de corte o ranura está cambiando, este parámetro determina el punto frecuencial
entorno a la cual el procesador phaser realizará el barrido del filtro notch.
Depth (Profundidad): Determina el grado de profundidad del barrido. A mayor profundidad, el
filtro extenderá su barrido en un rango de frecuencia mayor entorno a la frecuencia central
del phaser. Por el contrario, a menor profundidad, el efecto cubrirá un rango menor de
frecuencias.
Sweeping Rate (Velocidad de Barrido): Determina la rata o razón a la cual se efectúa el barrido
con el filtro. Su especificación puede darse en hertz, milisegundos o en un valor de tempo. Se
acostumbra utilizar rangos entre 0,01 Hz y 80 Hz.
Resonancia (Q): Es el Q del filtro Notch. Por tanto cuanto más alto sea su valor o mayor sea su
resonancia, el efecto será más notorio ya que el cambio de fase para las frecuencias del programa
cercanas a la frecuenca de ranura del filtro en un instante determinado, será más pronunciado,
acentuando el filtro de peine. Por el contrario, valores de resonancia bajos llevan asociados
cambios de fase más progresivos entorno a la frecuencia del Notch en un punto cualquiera a lo
largo del barrido.
CAPÍTULO 9 - ECUALIZADORES DE AUDIO MODULARES
Lección 41. Ecualizadores Modulares Paramétricos
Con base en lo visto en la lección No. 18 referente al concepto y principio técnico de la
ecualización paramétrica incorporada en las consolas de mezcla, corresponde estudiar los
ecualizadores (EQ) modulares paramétricos cuyo principio de funcionamiento se fundamenta en la
incorporación de filtros tipo sweeptone con frecuencia central sintonizable y ancho de banda (BW)
ajustable.
Los ecualizadores completamente paramétricos están constituidos por un banco de tres (3) o
cuatro (4) filtros con sus respectivos controles de frecuencia, Q y ganancia.
Al igual que todos los equipos procesadores de señal profesionales, los EQ trabajan niveles de
entrada/salida nominales @ +4dBu y máximos rara vez superiores a los +24 dBu.
Dentro de su estructura es frecuente encontrar características similares a las siguientes:
Rangos de Frecuencia: Desde el punto de vista de la implementación electrónica muchas veces no
conviene que un filtro tenga rangos de operación demasiado amplios. Por tal motivo, el bancos de
cuatro (4) filtros se acostumbra subdividirlos como LF (Low Frequency), LM (Low-Mid Frequency),
HM (High-Mid Frequency) y HF (High Frequency); siendo típicos en algunos fabricantes los
siguientes rangos de operación:
LF: [ 30 Hz ~ 1 kHz] LM: [ 100 Hz ~ 3 kHz]
HM: [ 1 kHz ~ 12 kHz] HF: [ 3 kHz ~ 20 kHz]
Los filtros LF y HF por ser los que trabajan las zonas extremas del espectro audible suelen disponer
de algún switch o selector cercano con el fín de conmutar su operación a filtros tipo shelving de
baja y alta frecuencia respectivamente.
Factor de Calidad [Q]: El factor de calidad que a su vez define el ancho de banda que resultará
afectado por el filtro, usualmente estará entre 0,5 ~ 5. Los potenciómetros utilizados para
el Q pueden traer un switch incorporado con el cual se puede hacer la conmutación de los filtros
LF y HF a modo shelving, según lo mencionado anteriormente.
Ganancia: Son controles que pueden realzar o atenuar las frecuencias de la banda ajustada en un
rango típico de -15 dB ~ +15 dB.
Bypass: Es el control general que deshabilita toda la función de procesamiento del ecualizador
(EQ). Este control estará disponible en todos los ecualizadores modulares.
Los ecualizadores modulares igualmente pueden incorporar LED's indicadores del punto de
saturación o "clipping". Si bien no se comportan como amplificadores ni tampoco como
preamplificadores, algunas unidades trabajan adicionalmente un control maestro de volumen y
pueden incluir algún módulo de comunicación digital en sus puertos salientes.
Lección 42. Comportamiento en Fase
Para finalizar esta lección es importante considerar una reflexión adicional válida para los filtros
con los cuales funcionan los ecualizadores modulares. Conforme a lo mencionado en la unidad No.
2 y que será un principio a tener presente en todo lo discutido en el presente capítulo, todo filtro
activo y pasivo además de aplicar una ganancia a un rango de frecuencias según estén localizadas
en la banda de paso o de rechazo,aplicará igulamente un desplazamiento en fase a la señal
procesada. Dicho desplazamiento así como ocurre con la ganancia, también dependerá de la
frecuencia. En el caso particular de los filtros tipo peaking en donde existe una frecuencia central y
un mayor o menor ancho de banda [BW] afectado según el factor de calidad [Q], los
desplazamientos podrán cambiar incluso dramáticamente. De otra parte, los filtros tendrán
mayores desplazamientos según orden de su función de transferencia, lo cual está relacionado
directamente con las pendientes de trabajo. Según se vió, en el caso de los filtros LP F y HPF lo
ideal es tener pendientes pronunciadas, hecho que se logra con filtros de tercer y cuarto orden.
No obstante, el precio que tiene tal proceso es la alteración de fase entre la señal entrante y
saliente.
La siguiente gráfica muestra el cambio de fase para un filtro pasabanda tipo peaking de segundo
orden, como el analizado en la lección No. 18. Si bien resulta atractivo modificar el Q para afectar
la ganancia de un mayor o menor rango de frecuencias, nótese como el cambio de fase también
depende del mismo factor de selectividad [Q]:
De allí se concluye que para frecuencias muy cercanas a la frecuencia central del filtro (1000 Hz en
la gráfica) cuando el Qes alto, poseen cambios de fase extremos (-75º ~ +75º aproximadamente
para Q=10). En su lugar, para un Q bajo, los cambios de fase se hacen más graduales pero abarcan
mayor rango de frecuencias; además el cambio de fase no es lineal. Esta es la razón por la cual los
ecualizadores paramétricos, gráficos o paragráficos deben ser utilizados consciente y
moderadamente; todo dependerá de la aplicación.
Existen implementaciones digitales mediante las cuales se logra obtener filtros activos en donde el
desplazamiento de fase es el menor y además el más lineal posible; son conocidos como filtros
de fase lineal compuesta. Ecualizadores construídos con este tipo de tecnología son costosos dado
el propósito buscado: compensar la ganancia de un programa sonoro en todo el espectro de audio
con la menor alteración de fase posible.}
Lección 43. Ecualizadores Modulares Gráficos
Un ecualizador gráfico es un equipo de procesamiento compuesto de múltiples filtros de rechazo
de banda o pasa/rechaza banda que utiliza controles deslizantes para definir el grado de realce o
de atenuación de una banda específica, permitiendo así tener en la visual de su panel frontal una
imagen de la curva de respuesta en frecuencia general del ecualizador (EQ). A diferencia de la
ecualización que se realiza en lo canales de entrada de las consolas de mezcla, este tipo de
equipos operan simultáneamente con ocho (8) o más bandas de frecuencia, entre las cuales se
encuentran los ecualizadores de banda de octava o de 1/3 de octava.
Algunas unidades en extrañas ocasiones pueden utilizar potenciómetros giratorios en lugar de
controles deslizantes, caso en el cual se pierde el concepto "gráfico" del equipo. Además en lo que
respecta a su ganancia, pueden existir diseños que solamente atenúen en tanto que otros pueden
realzar o atenuar; lo más usual es que se presente un rango de +/- 12dB para cada banda.
Los ecualizadores de una octava, dos tercios (2/3) de octava y media octava son considerados
ecualizadores de banda ancha, útiles para correcciones o alteraciones generales de la respuesta en
frecuencia de un sistema de sonido. Por su parte, los ecualizadores de 1/3, 1/6 y 1/12 de octava si
bien rigurosamente no lo son, se acostumbra considerarlos como dispositivos de banda angosta.
Estos últimos son ecualizadores que permiten realizar ajustes específicos en señales con una
localización frecuencial muy bien definida; igualmente se utilizan para hacer ajustes detallados en
la sonoridad general de un programa sonoro, reducción de riesgo de feedbacks en aplicaciones de
refuerzo sonoro y aunque muy discutidamente, posibilitan también corregir de algún modo la
respuesta en frecuencia de un recinto.
La subdivisión del espectro y organización por bandas de octava conforme estandarización de la
ISO (International Standards Organization) es la siguiente:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
31 Hz 63 Hz 125 Hz 250 Hz 500 Hz 1 kHz 2 kHz 4 kHz 8 kHz 16 kHz
Siendo los valores indicados, las frecuencias centrales de cada banda. Para el caso de la
subdivisión del espectro en tercios de octava, se tienen 31 bandas incluyendo las frecuencias
límites inferior y superior de la audición humana (20Hz & 20kHz); en ocasiones se excluye la
inferior.
La estandarización ISO para tercios de octava define las siguientes frecuencias centrales:
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
25 Hz 31,5 Hz 40 Hz 50 Hz 63 Hz 80 Hz 100 Hz 125 Hz 160 Hz 200 Hz
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
250 Hz 315 Hz 400 Hz 500 Hz 630 Hz 800 Hz 1 kHz 1,25 kHz 1,6 kHz 2 kHz
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
2,5 kHz 3,15 kHz 4 kHz 5 kHz 6,3 kHz 8 kHz 10 kHz 12,5 kHz 16 kHz 20 kHz
Nótese que no todas las frecuencias centrales indicadas tienen una relación estricta de octava; sin
embargo, es el estándar ISO.
Ecualizadores de 1/6 y 1/12 de octava no son utilizados en equipos procesadores por varias
razones; de una parte requerirían alrededor de 60 bandas para el EQ de 1/6 de octava y cerca de
100 bandas para el de 1/12 de octava. Son dispositivos que físicamente serían muy grandes,
costosos y se invertiría mucho tiempo ajustándolos. De otra parte tendrían Q's más elevados con
el consecuente efecto de grandes diferencias de fase en las frecuencias de las bandas ajustadas.
En su lugar, las subdivisiones de 1/6, 1/12, e incluso superiores, si se utilizan para propósitos de
equipos de medición. El siguiente diagrama ilustra un EQ de 1/3 de octava y su respuesta en
frecuencia correspondiente:
Es importante destacar que por más que los ecualizadores gráficos cumplan con las frecuencias
centrales especificadas por la ISO, en su diseño los filtros pueden presentar comportamientos
ligeramente diferentes. En primer lugar es deseable que el Q de sus fltros sea constante, pues
exisiten equipos que presentan un Q que cambia ligeramente según el grado de ganancia
ajustado, afectando un mayor conjunto de frecuencias con realces bajos y menor BW cuando los
controles se llevan a +12dB. La siguiente gráfica ilustra esta diferencia para una banda centrada en
1 kHz:
De otra parte existen equipos que poseen pendientes más pronunciadas en la medida que la
respuesta del filtro se aleja de su frecuencia central. Este aspecto genera algunas dificultades en el
campo práctico. Por ejemplo, supóngase que en un EQ de 1/3 de octava se necesita realzar
fuertemente una frecuencia de 90Hz. Dado que justamente se encuentra entre las frecuencias
centrales de dos bandas estándar, será necesario aumentar tanto la ganancia del filtro centrado en
80 Hz como la del filtro en 100 Hz.
Para esta situación, si los filtros trabajan con pendiente pronunciada, muy seguramente para
reforzar la frecuencia de 90 Hz tendrá que aumentarse en gran medida las bandas de 80Hz y
100Hz, con lo cual, además de lograr la corrección en 90Hz se incrementará el realce en las
frecuencias de las bandas adyacentes, que no es precisamente el propósito de utilizar un
ecualizador de banda angosta. Si en lugar de ello, se utiliza un ecualizador (EQ) con pendientes
menos pronunciadas, podrá conseguirse el realce en los 90Hz sin sacrificar las otras dos bandas en
el programa sonoro, pues no será necesario ajustar ganancias tan elevadas en los filtros
pasabandas de 80 Hz y 100 Hz. Nótese la diferencia de este aspecto en el siguiente diagrama
comparativo:
Lección 44. Ecualizadores Modulares Paragráfico
Un ecualizador paragráfico es un equipo que posee características extraídas de los ecualizadores
gráficos y los paramétricos; de ahí el término. Es un equipo cuyas frecuencias centrales de sus
filtros son ajustables mediante un ligero barrido en lugar de estar fijas conforme a lo establecido
por la ISO u otras preferencias de fábrica. Pueden tener o no Q ajustable y conservan los controles
de ganancia deslizantes que suministren la imagen de la curva de su respuesta ajustada.
Al igual que los ecualizadores gráficos pueden ser utilizados para corregir ligeras anomalías en un
sistema de sonido. Funcionan de manera similar a los gráficos pero con la gran ventaja de poder
variar la frecuencia central de sus filtros para hacerla coincidir con la frecuencia exacta que genera
problemas o descompensaciones en el sistema o recinto.
Dada la complejidad circuital, los ecualizadores paragráficos no se acostumbra construirlos en
versiones de tercios de octava, pues saldrían muy costosos. En su lugar, si es factible encontrarlos
en subdivisión de octava con un conjunto de 8 a 10 filtros cuyo barrido en sus frecuencias
centrales puede incluso traslaparse, lo que los hace más versátiles.
A diferencia de los ecualizadores gráficos, la dificultad en el ajuste radica en cómo obtener una
respuesta apropiada y suave en el sistema. En ese sentido, lo mejor es utilizar como herramienta
un equipo analizador de espectro de audio en conjunto con una fuente de ruido rosa para
determinar la respuesta del sistema de sonido, identificando así las frecuencias que se encuentran
realzadas o atenuadas.
En lo que respecta al ajuste de ganancia, cada situación en particuar será diferente, pues
dependerá del equipo EQ que se esté utilizando ya que el Q con el que trabajen sus filtros incidirá
radicalmente. Si el Q es bajo y las respuestas de cada uno de los filtros se traslapan, con seguridad
habrá que hacer un ajuste muy prudente de la ganancia, bien sea amplificación ( boost) o
atenuación (cut). Caso contrario, si el Q es alto o sus curvas no se traslapan dado el
distanciamiento de sus frecuencias centrales, podrán trabajarse ganancias más altas, en cualquiera
de los dos sentidos.
Como es evidente, este tipo de ecualizadores ofrecen mayores posibilidades técnicas, pero como
es apenas lógico, el usuario u operador del sistema deberá ser más hábil con el fin de aprovechar
al máximo el potencial del equipo.
Rutinas de medición, ajuste y calibración de sistemas de sonido no es el propósito de este curso.
No obstante, es conveniente señalar que tales temáticas específicas serán revisadas en los cursos
de ELECTROACÚSTICA y REFUERZO SONORO, para lo cual se requiere la fundamentación vista en
los cursos ACÚSTICA - FUNDAMENTOS DEL SONIDO Y SISTEMAS DE AUDIO.
Lección 45. Equipos de Procesamiento Externo
De acuerdo con lo desarrollado en esta unidad, cuando se interfacen equipos de procesamiento
externo en un sistema de audio, es conveniente tener algunas recomendaciones básicas entre las
cuales podemos citar:
Respecto a la Ubicación del Periférico: Es importante tener perfectamente claro cuál será el flujo
de señal en el sistema según la aplicación específica. Una vez establecido dicho aspecto, será clave
la ubicación del equipo procesador:
Conexión en Insert de Canal: Aquí se ubicarán procesos que afectarán el programa sonoro en
particular de una voz o instrumento específico. Pueden aplicar compresores, compuertas de ruido
(Noise Gates), procesadores multi efectos (con discreción). Rara vez se utilizan limitadores,
expansores y ecualizadores.
Conexión en Insert de Subgrupo: Aquí se ubicarán procesos que afectarán un conjunto de voces o
instrumentos que guarden alguna coherencia dentro del programa sonoro específico. Pueden
aplicar igualmente compresores, compuertas de ruido (Noise Gates), reverberaciones y
ecualizadores. Contadas ocasiones se utilizan limitadores y expansores.
Conexión en Envíos Auxiliares: Aquí se ubicarán procesos que afectarán un conjunto de voces o
instrumentos que puedan ser procesados por un determinado efecto cuyo resultado pueda ser
regulado con el nivel de señal enviado al procesador externo. Dado que la señal de retorno (wet)
se mezclará con las señales entrantes al procesador pudiendo definir tan solo el nivel de entrada
de todo el efecto, habrá que cuidar que el programa de los canales enviados no pierda
inteligibilidad o presencia. El proceso más utilizado para este caso es la reverberación.
Conexión a la Salida de Buses Principales o Alternos: Aquí se ubicarán procesos que afectarán
absolutamente a todo el programa previo ingreso a los amplificadores de potencia respectivos. Los
procesos más usuales son ecualización de 1/3 de octava, compresores/limitadores y expansores.
Respecto a los Niveles de Ganancia (Entrada/Salida): Sea cual sea el equipo de procesamiento es
importante revisar en el manual de operación del mismo los valores especificados para los niveles
e impedancias de entrada y salida manejados; de ello dependerá el grado de compatibilidad
respecto al diagrama de niveles de la consola. Esto es vital a fin de obtener el mejor desempeño
de todo el sistema evitando posibles distorsiones y buscando optimizar los valores del nivel
nominal del programa, relación señal a ruido (SNR) y headRoom.
Respecto al Control de BAYPASS: En todo periférico de procesamiento por complejo que sea, se
debe tener clara la ubicación del control de "bypass" o puenteo, pues conforme la configuración
del equipo, puede que en ciertas circunstancias según la dinámica del programa, sea necesario
anular rápidamente su función. Algunos procesadores multi efectos ofrecen la posibilidad de
realizar esta función desde un pedal ofootwstich externo además de la tecla de bypass ubicada en
el panel frontal.
Respecto al Enrutamiento Interno: Existen equipos que no poseen mayor complejidad respecto al
flujo de señal de audio a través del mismo, pues su función, de ser muy concreta no ofrecerá
mayores posibilidades de configuración; tal es el caso de un EQ modular, en el cual se sabe que la
señal ingresa con cierto nivel, se procesa y sale igualmente con un nivel definido por el usuario.
Otros equipos como procesadores multi efectos pueden incorporar gran diversidad de procesos
entre los cuales estarán sin falta compresores, noise gates, reverberaciones, delays, chorus,
flanger, distorsiones, pitch shifter & detuners, etc. Tales equipos suelen permitir al usuario integrar
cada efecto en un bloque interno y concatenar los bloques con la lógica que el usuario desee. Así
mismo permiten definir el ruteo interno dentro de los bloques y determinar del mismo modo
cómo se enrutará la señal resultante hacia la salida. Esto significa que en el equipo externo podrá
hacerse el balanceo de la señal limpia contra la señal procesada, es decir definir la relación o
proporción wet/dry. Por tanto, el operador de audio deberá establecer previamente si desea
realizar la mezcla wet/dry en el procesador o en la consola, para evitar un doble retorno y
ocasionar retardos adicionales que pueden degradar el efecto entregado por el procesador o
sencillamente llegar a saturar la señal llevada al bus de mezcla principal. En esto último, si la
mezcla wet/dry se hace en el procesador, es clave revisar cuidadosamente en el equipo sí con el
accionamiento del bypass, el equipo anulará toda su señal a la salida; esto evitará sorpresas
desagradables.
Respecto a la Sincronía de los Efectos (si aplica): En aplicaciones de sonido en vivo, es frecuente
que el operador de audio accione algunos efectos manualmente, máxime si se trata de efectos
como delays los cuales guardan una relación de sincronía con el tempo de los temas musicales. Si
bien los equipos pueden ser disparados automáticamente, a veces se prefiere activarlos mediante
un footswitch para darles mayor confiabilidad y un carácter menos robotizado.
Respecto a los Umbrales en las Dinámicas: Ya se había mencionado en las lecciones respectivas,
los tiempos de ataque y liberación dependerán del programa en concreto a procesar. En términos
generales habrá que evitar el efecto de bombeo y enmascaramiento de dinámicas suaves tras
haber ocurrido intempestivamente pasajes fuertes en los compresores y la modulación del "siseo"
o ruido de fondo (segundo plano) en las compuertas de ruido cada vez que abren y cierran.
Conforme a lo tratado anteriormente, se concluye que lo ideal de un equipo procesador de esta naturaleza es
poseer EQ con fi ltros cuyas frecuencias centrales estén bien localizadas de acuerdo con el estándar, pero a su vez con
pendientes suaves siempre y cuando se cumpla con un Q constante según la subdivisiones de octava establecidas.
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