Ingenieria en Audio 3

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Contenido. -Prólogo -Introducción -Procesadores de frecuencia Filtros, Filtro paso-alto, filtro paso-bajo, filtro paso y rechazo banda, filtro banda estrecha, factor de calidad, ecualizadores escalonados, ecualizadores gráficos, ecualizadores paramétricos, ecualizadores semipara- métricos, espectro de frecuencias, enlazadores de espectro y excitadores. - Procesadores dinámicos Compresor, Limitador, Compuertas de ruido, Expansores, Parámetros (Umbral, Ratio, Tiempo de ataque, Tiempo de recuperación, Ganancia) -Procesadores de tiempo Ecos y retardos, Reverberación, Cámaras naturales, Sistemas electromagnéticos, Sistemas de muelles o resortes, Sistemas de placa, Sistemas electrónicos, Sistemas digitales, Efectos especiales, Retardos sincrónicos, Doubling y chorus, Flanging y phasing, Transpositores de tono y armonizadores.

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  • Contenido.

    -Prlogo

    -Introduccin

    -Procesadores de frecuencia Filtros, Filtro paso-alto, filtro paso-bajo, filtro paso y rechazo banda, filtro banda estrecha, factor de calidad, ecualizadores escalonados, ecualizadores grficos, ecualizadores paramtricos, ecualizadores semipara-mtricos, espectro de frecuencias, enlazadores de espectro y excitadores.

    - Procesadores dinmicos Compresor, Limitador, Compuertas de ruido, Expansores, Parmetros (Umbral, Ratio, Tiempo de ataque, Tiempo de recuperacin, Ganancia)

    -Procesadores de tiempo Ecos y retardos, Reverberacin, Cmaras naturales, Sistemas electromagnticos, Sistemas de muelles o resortes, Sistemas de placa, Sistemas electrnicos, Sistemas digitales, Efectos especiales, Retardos sincrnicos, Doubling y chorus, Flanging y phasing, Transpositores de tono y armonizadores.

  • Prlogo_____________________

    Al igual que la arquitectura, la medicina, la pintura o la msica, la ingeniera en audio es una profesin que requiere de mucho estudio y dedicacin para lograr su ms completo conocimiento y desarrollo. Por lo cual, me he encomendado a la labor de facilitar a los amantes de sta ciencia y arte el camino hacia el interesante mundo del audio. Introduciendo e intentando entregarle al lector una fuente de aprendizaje e informacin acerca de una de las principales ramas del audio... los procesadores de seal; tema base y central de este libro, donde se abarcarn sus principales divisiones, funciones, cualidades, y aplicaciones. Todo esto haciendo un esfuerzo porque los trminos que se manejen, a pesar de que involucran un conocimiento previo lleguen a ser de lo ms comprensible.

    Es importante aclarar que en la elaboracin de este trabajo se han utilizado dos particularidades de investigacin: la terica y la prctica. Tomando como pauta el conocimiento terico, cuyo propsito es brindar un panorama general del lenguaje y del funcionamiento bsico de los procesadores de seal; sin llegar a descuidar el aspecto prctico, sabiendo de antemano que este ltimo factor puede ser de alguna manera subjetivo, ya que considera factores impredecibles que sern difciles por ser cambiantes e involuntarios. Sin embargo, gracias a ests variantes es posible hacer uso del saber, conocer y crear.

    As pues, bienvenidos al mundo de los procesadores, no sin antes desear que los conocimientos, tcnicas y experiencias por transmitir lleguen a desarrollar en el lector las habilidades, capacidades y potenciales necesarios para destacar dentro de la apasionante industria del audio.

  • Introduccin

    Podemos afirmar que hay elementos de todo tipo para tratar el sonido que ingresa a nuestro sistema de audio, algunos vitales y otros no tan importantes, pero todos ellos se encuentran en una categora: procesadores.

    Normalmente estos son equipos donde se trata o procesa la calidad requerida del sonido; sin embargo, con el progreso logrado actualmente en el audio y por la importancia y complejidad de las funciones que poseen, estn tendiendo a convertirse en sistemas donde no slo se procese el sonido, sino tambin se controle y elabore este con ms calidad. Y as, casi diariamente surgen en el mercado nuevos procesadores que brindan a los usuarios la posibilidad de obtener nuevos efectos, nuevas gamas de sonoridades o simplemente lograr la utilizacin plena de la seal tratada.

    Para lograr el mejor entendimiento de los diversos aspectos que rodean a estos dispositivos, ser necesario que de primera instancia se les clasifique en tres grupos:

    Procesadores de Frecuencia.

    Procesadores Dinmicos.

    Procesadores de Tiempo.

  • Procesadores de frecuencia

    Para comenzar recordemos que las ondas sonoras son fenmenos de variacin de presin. El aire del lugar donde se escucha una pieza musical resulta comprimido y descomprimido por el movimiento de los diafragmas de los altavoces, tales presiones son comunicadas por unas partculas de aire a otras, producindose la onda sonora en s. En un espacio libre en el que no existiera obstculo alguno entre el altavoz y nuestros odos, el sonido llegara hasta ellos tal y como hubiera sido emitido por dicho altavoz. En un espacio cerrado las cosas son muy distintas puesto que las partculas del aire en movimiento chocan contra objetos, paredes, etc; cada uno de estos choques modifica a la onda sonora al menos en dos parmetros: su direccin y su intensidad. Su direccin es variable debido a que las superficies actuarn sobre el sonido como lo hace un espejo para la luz. Parte de la energa con la que llega la onda se pierde en esa reflexin sonora, de tal forma que su intensidad es menor que antes del choque; la cantidad de energa absorbida por el objeto con el que choca la onda sonora depende de su naturaleza. As, mientras que el mrmol devuelve ms del 90% de la energa incidente, determinados materiales como el caucho y la fibra de vidrio son capaces de retener en determinadas condiciones hasta el 85 o 90% de la energa sonora que les llega.

    El conjunto de condiciones que se representan en un determinado local respecto al comportamiento de las ondas sonoras suele conocerse como acstica propia del local. Es fcil comprender que ser tremendamente difcil encontrar dos locales con la acstica propia idntica, por lo que si el mismo sistema de sonido se escucha en dos locales la sensacin auditiva no ser la misma, sonar distinto en uno y en otro puesto que las ondas se vern modificadas. La modificacin que las ondas sonoras experimentan en su viaje por el local de audicin se suele traducir en una respuesta desigual de amplitud, esto es, una frecuencia que fue originalmente transmitida con cierta amplitud llegar hasta nuestros odos con amplitud relativamente distinta a la original.

    Parece evidente que slo debe existir una nica forma de que el equipo suene bien, ser aquella en la que se conserven ms fielmente los sonidos originales.

  • Otros factores que tambin atentan contra la perfecta audicin son: ruidos, esttica, zumbidos, etc. Lamentablemente no siempre es posible evitar estos inconvenientes, pues una sala acsticamente idnea puede resultar inhabitable.

    Para estos motivos son necesarios todos los controles y mandos que actan sobre la respuesta en frecuencia de los distintos equipos. Con ellos, entre otras cosas, lo que se intenta es deformar la seal de audio que recibirn o emitirn los transductores, para que el sonido que capten nuestros odos sea lo ms parecido a lo que originalmente se grab o transmiti.

    La mayora de los equipos actales incorporan dos controles de tonalidad, uno para graves y otro para agudos; en algunos casos incorpora un tercer control que regula la amplitud de los sonidos de frecuencias medias. Por lo general, las acsticas propias de las salas suelen introducir perdidas o ganancias progresivas con la frecuencia, tanto en el extremo de los graves como en los agudos, de tal forma que en promedio estos controles de tono son suficientemente eficaces. Sin embargo, parece claro que sta forma de control no es sino una mera aproximacin, una manera de hacer que las desviaciones absolutas entre lo que debe ser y lo que realmente se obtiene sean menores; en definitiva, se trata de lograr que el error medio disminuya, pero sin resolver el problema de que a determinados valores de frecuencia las diferencias sigan siendo grandes.

    Idealmente, la adaptacin perfecta entre el equipo y el local de audicin slo se podra tener si se contara con la posibilidad de poder gobernar el nivel de las seales para cada valor concreto de frecuencia. Esto es prcticamente imposible, pues habra que disponer de una cantidad increble de controles ya que el espectro de audicin humana va de los 20 Hz a los 20,000 Hz, es decir, 19,980 frecuencias distintas.

    El problema se simplificara en gran manera si pensamos que el odo humano no responde linealmente con la frecuencia, sino que lo hace logartmicamente; esto es, el paso de 100 a 150 Hz (50 Hz de diferencia) le parece idntico al que existe entre 1000 y 1500 Hz (500 Hz de diferencia), es por sta razn que el teclado de un piano esta simblicamente dividido en octavas (octava es la distancia o diferencia que existe entre una determinada

  • frecuencia y su doble, por ejemplo: La4 = 220 Hz, La5 = 440 Hz, La6 = 880Hz, etc.). An as, el problema seguira sin solucin prctica, por lo que se deben reducir gradualmente las pretenciones y aceptar que la posibilidad de actuacin sea sobre bandas o grupos de frecuencia ms que sobre valores concretos. De cualquier forma, la experiencia prctica tambin juega un papel importante, y gran cantidad de pruebas han venido a demostrar que si la banda bajo control es de media octava la regulacin conseguida es muy buena, si es de una octava el control conseguido es bueno, con dos octavas se obtiene una actuacin suficiente, y as se puede ir disminuyendo hasta llegar a muy bajos grados de regulacin.

    Hemos llegado as a la razn de ser de los procesadores de frecuencia, tambin llamados ecualizadores, cuya misin es la de igualar o ecualizar la respuesta del sistema con la de las salas de audicin, para que la audicin se vea excenta de diferencias apreciables entre lo ideal y lo real.

    As un ecualizador es un dispositivo electrnico que contiene una serie de filtros o circuitos independientes sobre los que se puede variar uno o ms parmetros para conseguir la modificacin de la curva de respuesta. Y aunque existe una gran cantidad de ecualizadores, todos ellos persiguen como ltimo fin el mismo objetivo: corregir eficazmente la curva de respuesta en frecuencia de la cadena de audio; micrfonos, altavoces, etc. Estos ajustes son afectados de acuerdo al gusto del ingeniero o productor, y normalmente el tipo de ajuste que llevan a cabo es correctivo, aunque algunas veces puede usarse como procesador artstico para realzar la presencia o agrandar el impacto de un instrumento.

    Antes de conocer los pasos lgicos que se dieron para llegar a los modernos ecualizadores, conociendo los diversos tipos y diseos ms comunes de estos aparatos, es importante conocer los principales elementos que los conforman:

  • Filtros

    Los elementos ms importantes por los que est compuesto un ecualizador son los llamados filtros.

    Un filtro es un sistema en el que si se introduce una seal de amplitud y frecuencia fija, se obtendr a la salida una seal con la misma frecuencia y cuya amplitud es posible variar segn sea el tipo de filtro. As, un filtro acta amplificando o atenuando la amplitud, aunque mantiene la frecuencia de la seal de entrada.

    Tambin se puede definir a un filtro como un circuito elctrico que tiene la propiedad de seleccionar frecuencias, as como la habilidad para reconocer stas para retenerlas y dejarlas pasar.

    Todas las pendientes o cadas (slopes) desarrolladas por los filtros son medidas en decibeles por octava (dB / oc).

    Dentro de los principales filtros existentes estn:

    Filtro paso-alto (high pass filter, HPF)

    Filtro paso-bajo (low pass filter, LPF)

    Filtro paso-banda (band pass filter, BPF)

    Filtro rechazo banda (band reject filter)

    Filtro banda estrecha (notch filter) Filtro paso-alto y filtro paso-bajo

    El filtro paso-alto (HPF), como su nombre lo indica consiste en un circuito que acta como eliminador de frecuencias inferiores a una determinada frecuencia de corte o de paso. Mientras que la funcin de un filtro paso-bajo (LPF) ser exactamente la contraria al filtro paso-alto, es decir, atena toda seal de frecuencia superior a la frecuencia de corte o de paso.

    Estos dos filtros fundamentales se denominan tambin filtros de corte (cut - off filters). Es decir, en un filtro paso-alto la funcin es permitir el paso de frecuencias superiores a la elegida o bien cortar las frecuencias inferiores a sta; en un filtro paso-bajo el procedimiento ser inverso, se permitir el paso de frecuencias superiores a la elegida o bien cortar las frecuencias

  • superiores a sta. Por lo tanto tambin se puede llamar a los filtros paso-alto: corta-bajos (low cut), y a los filtros paso-bajo: corta-altos (high cut)

    De la combinacin adecuada de estos filtros bsicos, surgiran los demas tipos (Filtro Paso y Rechazo Banda)

    Estos filtros se obtienen a partir de un paso-alto y un paso-bajo, y consiste en un filtro que rechaza o deja pasar toda frecuencia comprendida entre dos de corte. Ambos filtros son de vital importancia para el ecualizador, y son aplicables slo a frecuencias comprendidas en el margen sealado por las frecuencias determinadas por los filtros paso-alto y paso-bajo (HPF -LPF).

    Dentro de los filtros paso y rechazo banda se encuentra la frecuencia central, en la cual se basa el principal inters de los sistemas de ecualizacin.

  • Filtro de banda estrecha

    El filtro banda estrecha (notch filter) acta siempre atenuando un margen muy estrecho de frecuencias. Se utiliza principalmente para suprimir alguna perturbacin que se produzca en un punto determinado de frecuencia.

    Factor de calidad

    Intimamente ligado a la frecuencia central ya antes mencionada, aparece el llamado factor de calidad (Q) de un circuito. Como su nombre lo indica no es ms que una medida de la calidad del filtro, indica la selectividad del mismo. Este factor es especialmente til cuando se trata con filtros paso-banda, pues su valor ser mayor cuanto ms estrecho sea este ancho de banda (bandwidth).

    Es decir, a valores altos de Q, el filtro afectar a pocas frecuencias cercanas a la frecuencia central, mientras que a valores bajos de Q se afectarn a una mayor cantidad de frecuencias cercanas a la central.

  • El factor de calidad de un ecualizador se puede obtener dividiendo la frecuencia central entre el ancho de banda. Por ancho de banda se entiende el rango de frecuencias que se encuentran a -3 dB a los lados de la frecuencia central (como se puede observar en las grficas de filtros). Este clculo puede ser resumido en la siguiente frmula:

    Por ejemplo: un ecualizador afinado a 1000 Hz, que atena 3 dB a 1700 y 300 Hz tendr un Q= 0.7; si el mismo ecualizador afinado a los mismos 1000 Hz atena 3 dB a 1050 y 950 Hz el Q ser de 10.

    A continuacin se muestra una tabla comparativa de valores Q con respecto a sus valores equivalentes en octavas, los cuales son ms comprensibles e intuitivos:

    Q Octavas

    8.65 1/6 5.76 1/4 4.32 1/3 2.87 1/2 1.90 3/4 1.41 1 0.92 3/2 0.67 2 0.40 3

    El factor de calidad deber tenerse en cuenta durante el diseo y uso de filtros, pues como se puede ver a mayor Q se tiene una mejor selectividad de las frecuencias de paso, pudiendo realizar una correcta separacin de frecuencias de audio. Aunque hay tambin que sealar que cuanto ms selectivo es un filtro ms desfasa las seales que le son aplicadas, dicho desfase varia en funcin a la frecuencia.

  • La teora de Fourier indica que toda seal peridica puede ser descompuesta en una suma de seales sinusoidales afectadas por amplitudes, frecuencias y fases correctas. Si stas seales estn desfasadas diferentemente la seal compuesta no puede ser reproducida con exactitud. Las seales causadas por este fenmeno se conocen como distorsiones de fase. Por otro lado el recorte en ciertas zonas del espectro bien delimitadas por filtros abruptos, exige una gran precisin en los valores de los componentes, de lo contrario los desfases introducidos en las frecuencias de corte pueden aportar agujeros indeseables a la curva de respuesta global. La utilizacin de filtros poco selectivos elimina en gran parte este problema, a cambio la accin de los filtros ser inferior.

    Una vez conocidas las caractersticas, elementos y funcionamiento de los filtros, se describirn algunos de los tipos de ecualizador ms comunes.

    Ecualizadores escalonados (shelving)

    Estos ecualizadores aparecieron al querer modificar las zonas de frecuencia menos audibles (graves y agudos), y consiste en un slo filtro que acta en los extremos del espectro de frecuencias captado por el odo humano. Apartir de la frecuencia en la que se aplica el ecualizador (ya sea en la zona baja o alta, por ejemplo 80 Hz) todas las frecuencias inferiores a sta sern afectadas en la misma proporcin (mximo cambio), mientras que las frecuencias superiores sern afectadas en una proporcin menor e inversa a la distancia con respecto a la frecuencia elegida en el filtro.

  • Las frecuencias normales de actuacin de estos ecualizadores pueden ser de 50 a 100 Hz para la zona inferior y de 10 a 15 Khz para la superior. A continuacin se explicarn tres tipos de ecualizadores, los cuales trabajan a partir de filtros en forma de campana (peaking).

    Ecualizadores grficos

    El paso de un slo filtro (con un slo control) a un ecualizador completo (con varios controles, uno para cada frecuencia de actuacin) se dio colocando una serie de filtros paso-banda en paralelo, de forma que el sonido se divide en varias bandas, cada una de las cuales se puede regular independientemente de las otras.

    As naci el ecualizador grfico, que recibe su nombre por la facilidad para visualizar la posicin de sus controles (potencimetros lineales sobre los que puede leerse directamente la amplificacin o atenuacin), estos ecualizadores constituyen un mtodo muy solicitado de control de tono en los que el espectro auditivo se divide en bandas muy angostas, cada una centrada en una frecuencia especfica, por lo general los filtros estn basados en intervalos de octava o fracciones de sta. Cada banda tiene un control deslizable individual que proporciona un incremento o decremento de amplitud.

    Estos aparatos brindan un excelente mtodo para ecualizar las respuestas de frecuencia de equipo y salas, pues

  • permiten hacer compensaciones ya sea para dar o evitar la coloracin acstica.

    Los ecualizadores grficos son los de ms difusin y se pueden encontrar desde con 5 hasta con 33 o ms mandos. Es de importancia recordar que el espectro de frecuencias audible, entre 20Hz y 20khz, recorre alededor de 10 octavas (9.96). Por lo que el ecualizador grfico ms tpico es el de una octava, en el que encontramos 10 puntos de control, uno para cada octava del espectro. Sistemas ms completos son los ecualizadores de 1/3 de octava, en el que cada una de las octavas del espectro se encuentra dividida en tres controles, teniendo una cantidad aproximada de 30 controles. A continuacin se muestran las frecuencias de actuacin de los ecualizadores grficos ms comunes:

    2 Octavas: 62.5, 250Hz, 1, 4, 16 kHz

    1 Octava: 31.2, 62.5, 125, 250, 500Hz, 1, 2, 4, 8, 16 kHz

    1/3 Octava: 20, 25, 31.5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800 Hz, 1, 1.25, 1.6, 2, 2.5, 3.1, 4, 5, 6.3, 8, 10, 12.5, 16, 20 kHz

    Ecualizadores paramtricos

    Los ecualizadores paramtricos o de parmetros variables son una herramienta muy til ya que en ellos es posible hacer ajustes muy precisos y selectivos en la respuesta de frecuencia. Es comn en un ecualizador paramtrico tener diferentes sets de filtros, permitiendo que muchas partes del espectro de audio sean modificadas al mismo tiempo, lo que hace su ajuste un poco ms complicado.

  • La idea detrs de la ecualizacin paramtrica es permitir un mayor rango de posibilidades en cuanto a la administracin espectral. Un ecualizador paramtrico no slo tiene corte o aumento de amplitud variable, tambin cuenta con un selector de frecuencia continuamente variable, el cual acta sobre distintas zonas del espectro de audio, adems cuenta con un control que ajusta el ancho de banda que ser cortada o aumentada. El beneficio de la ecualizacin paramtrica es mayor libertad y flexibilidad para ajustar la curva de respuesta.

    Probablemente el parmetro ms difcil de comprender respecto a la ecualizacin paramtrica es el Q. Su funcionamiento puede ser resumido de la siguiente manera:

    A altos valores se tendr un ancho de banda muy angosto, lo que significa que se pueden atacar las frecuencias simples de un sonido; mientras que los valores bajos representan bandas amplias del espectro. Incluso, grandes cambios de amplitud a estrechos anchos de banda pueden ser difciles de escuchar, mientras que pequeos cambios de amplitud a amplios anchos de banda son bastante fciles de escuchar.

    La cantidad de valores que puede abarcar el Q en los ecualizadores paramtricos puede ir desde una seccin del espectro de audio menor a un semitono hasta varias octavas.

  • Una vez aclarado el funcionamiento del ancho de banda en nuestro sistema auditivo, es importante mencionar algunas sugerencias para facilitar el ajuste de este ancho y por lo tanto del ecualizador paramtrico:

    Para aplicarlo en mezclas, es conveniente comenzar con un ajuste de Q muy bajo, ajustando previamente el rango de frecuencias aproximado que se desea cambiar y luego se corta o aumenta la ganancia muy sutilmente hasta lograr el color tonal adecuado; luego se termina por aumentar el ancho de banda deseado.

    En el caso de pistas individuales, se comienza con un Q alto y con la ganancia aumentada en forma exagerada (incluso si despus se va a acortar), luego se elige atravs del rango de frecuencias la frecuencia que se va a cambiar; una vez encontrada hay que ajustar la cantidad de aumento o ganancia y al mismo tiempo se comienza a mover el control de Q hasta encontrar el color tonal adecuado.

    Ecualizadores semiparamtricos

    Muchos de los ecualizadores encontrados en los mezcladores usan un sistema de frecuencias ajustable, el cual est basado en un diseo paramtrico mucho ms simple conocido como semiparamtrico. En estos diseos tanto la frecuencia como la cantidad de corte o aumento son variables mientras que el ancho del filtro es fijo.

    Para conseguir un mejor resultado con un equipo de ecualizacin, resulta imprescindible conocer las frecuencias que comprende el espectro auditivo.

  • Espectro de frecuencias

    Frecuencias muy bajas (16-60 Hz)

    Estas frecuencias dan al programa musical la sensacin de potencia sobre todo si se producen en forma sbita, si se producen continuamente o con demasiado nfasis producen un enmascaramiento del pasaje musical y lo ensucian, deben utilizarse con discrecin. Tienen poco contenido musical.

    Frecuencias bajas (60 - 250 Hz)

    Contienen las notas fundamentales de la mayora de los instrumentos, y la ecualizacin de sta banda puede producir un cambio notorio en el balance del programa. Demasiado refuerzo en sta banda puede hacer que el pasaje musical resulte retumbante. Frecuencias medias bajas (250 - 2000 Hz)

    Esta banda entrega cuerpo y riqueza a los sonidos. El excesivo refuerzo de sta zona puede producir sonidos con efectos nasales o telefnicos, este refuerzo tambin puede llegar a ocasionar fatiga auditiva en el oyente.

    Frecuencias medias (2-4 kHz)

    Estas frecuencias proveen intensidad, presencia y definicin. Esta banda resulta la ms importante para el reconocimiento de la voz e instrumentos; el mal uso de sta zona puede conseguir resultados confusos, tambin puede producir fatiga auditiva.

    Frecuencias medias altas (4 - 6 kHz)

    Son las frecuencias responsables de la claridad y la transparencia de la voz y la mayora de los instrumentos. El incremento en la ecualizacin en algunas zonas de sta banda produce el mismo efecto sobre nuestro oido que si el pasaje

  • musical se hubiese incrementado 3 dB en nivel. La atenuacin de stas frecuencias produce sonidos transparentes y distantes.

    Frecuencias altas (6-16 kHz)

    Esta banda sirve para controlar el brillo y tambin la claridad de los sonidos. Un excesivo refuerzo puede producir sonidos cristalinos, metlicos y siseos en las vocales y s. Frecuencias muy altas (16-20 kHz)

    En sta ltima seccin del espectro se controlan los extremos agudos, crea sonidos filosos y puede llegar a generar hiss. Esta banda tiene poco contenido musical.

    La primer condicin de la correcin con ecualizador es el conocimiento preciso de las frecuencias que se desean retocar. Un ecualizador constituye un auxiliar prctico pero bastante complejo en su correcta utilizacin. Este es el motivo por el cual en la mayora de los casos un ajuste hecho a odo puede llegar a ser decepcionante. Con objeto de que el ecualizador rinda al mximo, se debern de efectuar con anterioridad una serie de mediciones preliminares, exactas y minuciosas.

    Para el caso de la correcin acstica de salas y auditorios se pueden presentar varias soluciones. Aunque el proceso de conjunto es siempre el mismo, en la prctica se pueden utilizar diferentes elementos auxiliares como: analizador de espectro, sonmetro, audfonos y grabaciones de prueba. Para el caso de tratamiento instrumental lo ideal es conocer de la manera ms precisa el rango de frecuencias en que el instrumento a tratar se desarrolla.

  • Instrumento

    Frecuencias fundamentales

    Armnicos

    Bombo 30 - 147 Hz 1 - 6 kHz Tarla 100-200HZ 1 - 20 kHz Platillos 300 - 587 Hz 1-15 kHz Piano 27 -41 96 Hz 5 - 8 kHz Instrumento

    Frecuencias fundamentales

    Armnicos

    Bajo elctrico 41 - 300 Hz 1 - 7 kHz Contrabajo 41 - 294 Hz 1 - 5 kHz Cello 65 - 698 Hz 1 - 6.5 kHz Viola 131-1175HZ 2 - 8.5 kHz Violn 196- 3136 Hz 4 -15 kHz Guitarra elctrica (Amplificador)

    82- 1319 Hz

    1 - 3.5 kHz

    Guitarra elctrica (Directa)

    82- 1319 Hz 1 - 15 kHz

    Guitarra acstica 82 - 988 Hz 1 - 15 kHz Tuba 49 - 587 Hz 1 - 4 kHz Trombn 73 - 587 Hz 1 - 7.5 kHz Corno francs 87 - 880 Hz 1 - 6 kHz Trompeta 165-988Hz 1 - 7.5 kHz Fagot 62 - 587 Hz 1 - 7 kHz Clarinete 165-1568HZ 2 -10 kHz Oboe 261 -1568HZ 2- 12 kHz Flauta 261 - 2349 Hz 3 - 8 kHz Voz bajo 87- 392 Hz 1 - 12 kHz Voz tenor 131 - 494 Hz 1 - 12 kHz Voz alto 175- 698 Hz 2 - 12 kHz Voz soprano 247- 1175Hz 2 - 12 kHz

    A continuacin se presentan diversos aspectos subjetivos sobre el control de algunas zonas de frecuencia en algunos instrumentos musicales:

  • Bombo:

    Profundidad 60-80 Hz, cuerpo 100 Hz, sonido acartonado 300-800 Hz, ataque (click) 2-6 KHz.

    Tarla: Cuerpo 200-240 Hz, claridad 5-7 kHz. Toms de aire:

    Profundidad 240 Hz, aspereza 1-3 kHz.ataque 5 kHz, brillo 10 KHz.

    Toms de piso:

    Profundidad 80-120 Hz, aspereza 1-3 kHz, ataque 5 KHz, brillo 10 KHz.

    Contratiempos y platillos:

    clanck 200 Hz, brillantez 7-12 kHz.

    Congas, bonges:

    Resonancia 200-240 Hz, presencia y palmada (s/ap )5 kHz.

    Bajo elctrico:

    Profundidad 60-80 Hz, sonido retumbante 600Hz, ataque y presencia 1-2.5 kHz, ruido de cuerdas 3 kHz en adelante.

    Guitarra elctrica:

    Cuerpo 100-240 Hz, sonido graznante 600 Hz, presencia 2-3 kHz, siseo 6 kHz en adelante.

    Guitarra acstica:

    Profundidad 80-120 Hz, cuerpo 240 Hz, claridad y presencia 2 . 5 - 5 kHz, brillantez 7-10 kHz.

    Cuerdas: Cuerpo 120-240 Hz, brillantez 7.5-10 kHz. Metales:

    Cuerpo 120-240 Hz, calidez 500 Hz, aspereza 3 kHz. .estridencia 7-7.5 KHz, ruido de llaves 10 kHz en adelante.

    rgano electrnico:

    Profundidad 80-120 Hz, cuerpo 200-250 Hz, presencia 2.5 kHz.

    Profundidad 80-120 Hz, presencia 2.5-5 kHz, ataque y claridad 10 kHz.___________

    Piano acstico

  • Cuerpo 100-150 Hz, sonido nasal 500-1 kHz, presencia 3-5 kHz, silabancia 6 kHz en adelante.

    Cuerpo 200-250 Hz, sonido nasal 500-1 kHz, presencia 3-5 kHz, silabancia 6 kHz en adelante

    La mejor manera de ecualizar, se basa en comparar siempre la seal natural con la ecualizada, sin olvidar la diferencia de nivel que ciertos tipos de ecualizacin exagerados presentan, lo que puede llevar a creer que es una buena ecualizacin que en condiciones normales de audicin sera desagradable. Tambin es imprecindible conocer las limitaciones que tendr la seal con posteridad si es que la grabacin est destinada a comercializarse. Por ejemplo, es absurdo que se intente ecualizar frecuencias muy altas en una grabacin destinada a comercializarse en formato de cassette, ya que la cinta del mismo no esta en condiciones de registrarlas. Este error producir ruido o saturacin durante la reproduccin.

    Enlazadores de espectro y excitadores

    Este tipo de equipos ubicados dentro de los procesadores de frecuencia afectan de diversas maneras el modo en el que el sonido es percibido por nuestro sistema auditivo. Las primeras y ms comunes de stas unidades trabajan sintetizando armnicos pares en ciertos rangos de frecuencias, y mezclndolas de vuelta con la seal original. Otra variante de este tipo de dispositivos dividen el rango de frecuencias audibles en tres bandas. La banda baja es retrasada cerca de 1.5 milisegundos, la media es retrasada cerca de 0.5 milisegundos y la banda alta es retrasada unos cuantos microsegundos. As, de sta manera los armnicos y fundamentales son realineados en tiempo.

    Ya sea mediante adicin de armnicos o por realineacin, estos dispositivos si bien no afectan de manera significativa el volumen general del programa, si crean una marcada apariencia de robustez, presencia y claridad, generando el tipo de final que el ecualizador no puede lograr.

    Voces masculinas

    Voces femeninas

  • Procesadores Dinmicos

    Este tipo de procesadores permite tener un control sobre el rango dinmico de la seal. Dentro de sus principales exponentes se encuentran los compresores, limitadores, expansores y compuertas de ruido. Es importante tener claro que ningn dispositivo automtico controlador de amplitud puede proporcionar el juicio esttico y la necesaria fineza para una programacin efectiva de control sonoro. Sin embargo, los sistemas automticos de control de amplitud tienen una aplicacin considerable en la prctica de la operacin sonora, ya que contribuyen al control por variaciones bruscas y fuentes impredecibles, proteccin del equipo de posible sobremodulacin, as. como para tener un mayor aprovechamiento de la dinmica de la seal.

    Compresor - Limitador

    Este tipo de procesadores ayudan a controlar el margen dinmico general de una seal, y con ello consiguir trabajar a niveles ms altos, obteniendo una mejor relacin seal-ruido. Brindando una estimable proteccin contra sobrecargas de voltaje, consiguiendo evitar distorsiones y por ltimo, interveniendo en la consecucin de determinados efectos musicales muy utilizados, mostrndose como una herramienta muy til en la faceta creativa. En s los compresores y limitadores son procesadores que reducen el rango dinmico. Compresin se denomina al proceso de reduccin de ganancia que es ms o menos continuo, mientras que la limitacin responde a una brusca reduccin de la seal.

    Fundamentalmente estos procesadores se caracterizan por ser un tipo de amplificador lineal de audio cuya ganancia de salida puede ser prefijada sin depender del nivel de entrada, es decir, que su ganancia permanecer constante aunque el nivel de entrada del aparato vare dentro de un margen de valores llamado margen de compresin-limitacin; reduciendo los niveles altos hasta el punto fijado sin alterar el resto de la seal procesada.

  • El problema principal reside en que no existe un tipo de ajuste patrn de parmetros, sino que estos debern de ser analizados y ajustados por el usuario en cada utilizacin y de acuerdo a las necesidades de la seal de audio que se vaya a tratar.

    El limitador es un dispositivo por el cual una programacin puede pasar sin alteraciones en la seal hasta que alcanza un valor crtico. Si la seal de entrada se eleva sobre el valor (umbral), la ganancia del sistema se reduce automticamente debajo de la unidad de tal forma que la salida no pueda elevarse significativamente sobre el valor lmite.

    La accin limitante se provoca por una reduccin en la ganancia de amplificacin y no por el corte de las crestas de la forma de onda, pues este corte de crestas da como resultado una distorsin muy severa.

    El compresor es similar al limitador, porque al superarse el punto de arranque la ganancia del sistema se reduce; pero su accin es menos dramtica, por lo que un incremento en el valor de entrada sobre el valor crtico produce un incremento reducido en la salida. El control de la reduccin de ganancia por lo general puede ser ajustado.

    Compuertas de ruido

    Las compuertas de ruido (noise gates) son procesadores cuya aplicacin se ha hecho imprecindible en el actual trabajo del audio. La misin de estos dispositivos es la eliminacin o atenuacin de una seal cuando el nivel de entrada est por debajo de un umbral determinado. Esto permitir establecer un punto de umbral que est por encima del nivel de ruido de fondo o sonidos parsitos y no deseados, eliminndolos, mientras que la seal deseada sobrepasar el umbral marcado atravesndolo sin problemas.

    Bsicamente su forma de actuar es muy similar a la de los compresores y limitadores pero en forma inversa. Sin embargo, su uso es muy crtico. Las seales percusivas debido a su brevedad y rpida cada son las ms fciles de procesar, mientras que las seales con mucho sostenimiento y larga cada son imposibles de procesar; cuando la seal vaya decayendo en una cada prolongada y sobrepase el umbral prefijado, ser cortada bruscamente, resultando un efecto desastroso.

  • Hay que entender que ningn aparato es suficientemente inteligente para distinguir entre una seal musical admisible y ruido o seal no deseada. Al igual que los compresores y limitadores, no existe un tipo de norma general para su aplicacin. El resultado depende siempre de la relacin existente entre todos sus parmetros.

    Una utilizacin muy importante de las compuertas de ruido.es la de respaldar al compresor-limitador evitando que el ruido generado durante su procesamiento sea audible, cortndolo y creando una separacin entre la seal y el ya mencionado ruido. Al margen de su utilizacin tpica para la eliminacin de sonidos no deseados, tiene tambin una aplicacin creativa importante. Expansores

    La reduccin de ruido ofrecida por las compuertas de ruido llega a ser altamente satisfactoria, pero en algunos procesos se necesita una accin mucho ms discreta, de forma que no altere notablemente el rango dinmico de la seal; sta funcin se logra por medio de los llamados expansores. Estos tambin tienen una funcin inversa al compresor-limitador, es decir, es el proceso por el cual el rango dinmico es incrementado. La forma ms comn en que operan estos dispositivos es expandiendo el nivel de la seal hacia abajo cuando sta se encuentra por debajo del umbral, as la seal ser proporcionalmente reducida creando un amplio rango dinmico. Comparndolos con las compuertas de ruido encontramos que trabajan de la misma manera, pero en vez de cortar el sonido cuando la seal pasa por abajo del umbral simplemente la atenan, esto es logrado por un ratio, el cual ajusta cuantos dB de reduccin de ganancia sern aplicados por cada dB que la seal cae bajo el nivel de umbral (threshold).

    Al igual que en el resto de los procesadores dinmicos, el ajuste del tiempo de recuperacin ser crtico, ya que de no encontrar el punto ptimo se sufrir la desagradable sensacin de fluctuaciones de nivel.

    Los parmetros ms importantes generalmente presentes dentro de los procesadores dinmicos son:

  • Umbral (threshold)

    Tambin se le denomina punto de arranque, y es el punto en el cual comenzar el procesador a trabajar. En el caso de los compresores y limitadores, toda seal que supere el nivel de umbral ser procesada; mientras que en los expansores y compuertas, slo las seales que se encuentren bajo el umbral sern procesadas. El umbral es variable para poder buscar el punto adecuado en cada caso, este ajuste viene dado en dB.

    Ratio

    Con el es posible regular la correspondencia entre el nivel de entrada y el de salida.

    En el caso de la compresin-limitacin las relaciones se encuentran entre 1:1, 2:1, 3:1, 4:1.....10:1, hasta oo :1; tambin es posible encontrar procesadores que cuenten con puntos intermedios. Un ratio de 1:1 indicar que el procesador no actuar, una seleccin de 2:1 significar que de cada seal que supere el umbral slo se obtendr la mitad a la salida, mientras que de una relacin 3:1 slo se obtendr una tercera parte de los valores ingresados. El sistema de reduccin en los compresores es aproximado a 10:1, valores superiores indicarn limitacin, la cual implica altos niveles de reduccin. En el caso de los expansores el ratio trabajar en forma inversa a los compresores-limitadores. Una relacin 1:2 entregar el doble de los valores que caigan bajo el umbral, en una relacin 1:3 se obtenrn el triple de valores y as sucesivamente.

    Tiempo de ataque (attack)

    Esta funcin es de gran importancia en el resultado obtenido. Determina la caracterstica y tamao de la seal que sobrepasar o caira bajo el umbral antes de ser procesada. El tiempo de ataque se puede definir como el tiempo que necesita el procesador para comenzar a realizar su funcin, este tiempo suele ser ajustable y viene dado en valores de milisegundos.

    Al trabajar el aparato dentro de un margen de determinados dB y recibir una seal que supere o caiga bajo el umbral, el procesador deber efectuar un brusco cambio de ganancia y sta no se logra instantneamente, por lo que a los valores que superen el umbral antes de ser procesados se les denominara distorsin transitoria. El tiempo de ataque se fija de tal modo que no sea demasiado rpido, ya que puede alterar la figura. Tiempos de ataque lentos son tiles cuando se requiere un alto grado de procesamiento.

  • TIEMPO DE RECUPERACION (RELEASE).

    Es el tiempo que le tarda al dispositivo volver a su nivel normal, una vez que ha cesado la compresin, limitacion o expansin efectuada. El tiempo de recuperacin se utiliza para hacer que las variaciones de ganancia sean lo menos notorias, evitando la presencia de seales aisladas que modifiquen demasiado el nivel. Los tiempos de recuperacin generalmente son ajustables entre unos cuantos milisegundos hasta varios segundos. Su adecuada seleccin es importante porque determina el cambio de ganancia en cada momento. Su uso requiere de mucho cuidado ya que cambios rpidos en el tiempo de recuperacin originarn un desagradable cambio de ganancia y como consecuencia un efecto de bruscas fluctuaciones de nivel, mientras que cambios lentos provocarn que el procesador no tenga tiempo para recuparse antes de que la siguiente seal rebase el umbral, provocando un procesamiento inconstante.

    En algunos sistemas el tiempo de ataque y recuperacin no es ajustable por el operador; el fabricante selecciona deberadamente los tiempos con el fin de facilitar la tarea al usuario, brindando tiempos rpidos para picos transitorios y tiempos ms lentos para niveles continuos.

    GANANCIA (GAIN)

    La funcin de la ganancia puede ser el contrarestar el cambio de nivel, o bien fijar un apropiado nivel para la siguiente etapa dentro de la cadena de Audio.

    Una funcin de importancia dentro del procesamiento dinmico es la lograda mediante la conexin key o side chain, la cual trabaja como un sistema de deteccin que permite entregarle criterio al funcionamiento del procesador. Es decir, el procesador

  • se pondr en funcionamiento slo cuando una seal externa conectada al detector est presente en el aparato, cuando la seal no est presente en el detector el procesador no actuar.

    Mediante este sistema de deteccin es posible crear diversos sistemas auxiliares al procesamiento dinmico como lo son el de-esser, ducking, etc.

    El de-esser consiste en un dispositivo que eleva las altas frecuencias de una seal para despus mediante un compresor atenuarlas, eliminando as frecuencias silabantes. Normalmente son empleados en el procesamiento de voces para eliminar problemas de silaban ca (s, sh, tsch, efe). A pesar de que estos dispositivos se pueden encontrar en forma de unidades independientes, tambin es posible crearlas apartir de un ecualizador y un compresor-limitador.

    El ajuste del ecualizador se realiza atenuando lo ms posible todas las frecuencias inferiores a 3 kHz, apartir de sta frecuencia las bandas superiores deben ser incrementedas en una proporcin aproximada de 6 a 10 dB por octava. Es imperante tener en cuenta que las fecuencias ms silabantes se encuentran alrededor de los 8 kHz.

    El ajuste del compresor debe tener un ratio aproximado de 6:1 o ms, con tiempos rpidos de ataque y recuperacin. El umbral se ajustar de manera que la atenuacin slo acte en el momento en que este presente la seal silabante por eliminar.

    El ducking es un dispositivo comunmente usado en aplicaciones donde se desea superponer una seal sobre otra en forma automtica. Un ejemplo se realiza en la locucin de voz, donde se busca que el nivel de la msica de fondo sea automticamente reducido cuando este presente la seal de voz. La funcin en s consiste en activar el compresor-limitador por medio de una seal externa. Es decir, el compresor-limitador es insertado a la seal de msica, mientras que la seal del micrfono de la voz es conectada al detector (key o side-chairi) del compresor-limitador. As, cuando el nivel de micrfono de voz exceda el umbral marcado, el nivel de msica ser automticamente reducido, permitiendo escuchar la seal de voz con mayor claridad. Este sistema tambin es usado en relaciones musicales entre instrumentos como bajo y bombo, donde el bombo toma el lugar de la voz y el bajo el de la msica; logrando as una relacin con mayor impacto.

  • Algunas variantes de este ltimo dispositivo son realizadas para abrir el paso de una seal dentro de una compuerta mediante una seal externa. Esto es usado para entregar refuerzos tonales y tmbricos a instrumentos como tarlas, bombos, etc.

    En el caso del bombo, se emplea un tono de baja frecuencia (40-80 Hz), el cual es atenuado por la compuerta de ruido, en el detector (key o side-chairi) de la compuerta es conectada la seal del bombo, logrando as disparar el tono de baja frecuencia cuando la seal del bombo este presente, finalmente se busca el balance entre el sonido del bombo y el tono generado.

    Este mtodo consigue sonidos de bombo con gran cuerpo y fondo. En el caso del empleo de este mtodo en la tarola, el tono de baja freq. es sustituido por una seal de Ruido Rosa.

    Procesadores de tiempo

    Cuando se escucha un sonido a una determinada distancia ste se percibe bastante diferente de como suena en la fuente misma; aunque una parte del sonido alcanza directamente al odo sin verse afectada, otro tanto llega primero a las diferentes superficies del lugar y ah una porcin es absorbida y el resto reflejada; gracias a esto el sonido que se escucha finalmente es una mezcla de sonidos directos y reflejados que varan dependiendo de nuestra ubicacin en el lugar. As, si el oyente se encuentra muy cerca de la fuente de sonido recibir mucho sonido directo y muy poco reflejo; pero si se encuentra retirado o atrs de dicha fuente lo que captar en primer plano sern los reflejos. Que tanto sonido se absorba o refleje depender directamente del tipo de materiales con los que este construido el lugar.

    Entonces se puede afirmar que al contrario de lo que se cree, un sonido no es normalmente un evento simple sino una combinacin de al menos siete eventos sonoros. Los sonidos generados en una sala normal, rectangular de tamao medio, con piso, techo y cuatro paredes viajarn hasta el auditor usando un camino directo y por lo menos seis caminos de reflexin.

    En conclusin, el total de la energa que se presenta dentro de cualquier ambiente auditivo es una mezcla de sonido directo y reflexiones, ya sean primarias (ecos) o secundarias (reverberaciones).

  • En los estudios de grabacin la mayora de las ocasiones se tiende a evitar estos reflejos, ya sea por medio de diseo, utilizacin de materiales absorbentes o tcnicas de microfoneo cercano para as obtener un sonido bastante puro, directo y sin reflexiones. Este sonido se le llama comunmente sonido seco o muerto, el cual posteriormente ser recreado de forma artificial, agregndole la cantidad de reflexiones que se crean necesarias, ya sea por medio de ecos o reverberaciones.

    Ecos y retardos

    Un eco es la repeticin de un sonido causada por reflexiones, y siendo percibida como un retardo del sonido original una vez que ste ha desaparecido.

    El lmite entre los ecos o reflexiones tempranas e inaudibles y las reflexiones o ecos audibles se encuentra aproximadamente por los 50 milisegundos, pudiendo variar sta cantidad. Por lo tanto un retardo superior a sta cantidad es percibido como un eco, mientras que las reflexiones tempranas antes mencionadas no son concientemente audibles. Esto es exactamente en lo que consiste el efecto Hass; el cual dice que cuando el odo capta la presencia de estos cortos e inaudibles tiempos de retardo en la acstica normal y cotidiana, el sistema auditivo pone a trabajar una serie de mecanismos que construyen la perspectiva auditiva. Lo que hace de estos efectos basados en tiempo an ms potentes es que su impacto es subliminal o inconsiente, de manera que no estamos enterados concretamente de que cantidad de su presencia es asimilada por nosotros y como nos influencia.

    Los tiempos de retardo tempranos o cortos pueden ser definidos como la reiteracin de eventos sonoros dentro del primer veinteavo de segundo, y en el medio natural causados gracias a las reflexiones en la sala, actuando aliados con la idea de ambiente, y determinando de manera snica el carcter de lugar. Por ejemplo: los sonidos generados en una sala normal rectangular de tamao medio (3.5 x 1.5 x 2.5 metros) con piso, techo y cuatro paredes, viajarn hacia el auditor usando un camino directo y por lo menos seis caminos de reflexin. El sonido directo va a tardar aproximadamente 10 milisegundos en viajar hasta el oyente, y el camino ms largo, representado por alguna reflexin tardar en llegar aproximadamente unos 20 milisegundos.

  • El oyente no percibe esas reflexiones totalmente, ya que el sistema auditivo integra sta familia de retardos tempranos con el sonido original de manera que aparecen en los odos y mente del oyente en forma de un sonido directo y reflexiones tempranas, aunque en realidad ste sonido no es tan simple ya que tiene un timbre mucho ms rico que si se escucha el sonido directo solitario. Como se mencion, las grabaciones multipista por lo general se hacen sin captar el ambiente de la sala. Se graba en forma aislada para controlar indivudualmente la calidad sonora y el carcter de los instrumentos al momento de mezclar. Sin embargo esos sonidos son planos (fat) y unidimensionales comparados a los logrados en su verdadero medio ambiente acstico. Luego cuando se reconstruyen estos sonidos, normalmente se opta por escucharlos con retardos incorporados, los que compensan la perdida de las reflexiones cercanas. Pero existen dos problemas:

    Primero, cuando un sonido y sus retardos son combinados, el tiempo de retardo se vuelve bsico para el tono generado por la mezcla entre ste retardo y el sonido original. Este efecto es llamado filtro de peine (comb filtef), ya que la curva de respuesta de frecuencia luce como los dientes de un peine. Sin entrar en detalles, un sonido retrasado por ejemplo en 1 milisegundo y mezclado con su versin original va a generar respuestas de frecuencias con picos de 1 kHz y todos los incrementos de sta frecuencia (2,3,4, etc.) y hendiduras a 500, 1500, 2500 Hz, etc.

    As el filtro de peine es claramente audible y tiene un tono muy claro. Este tono va a aparecer en cualquier sonido retrasado y recombinado por s mismo.

    Segundo, se tiene tambin que considerar el sistema auditivo humano, el cual es extremadamente complejo y desarrollado. La combinacin de reflexiones tempranas con el sonido original es un claro ejemplo de esto, ya que en 50 milisegundos el cerebro recibe y procesa suficientes datos para presentar a la memoria consiente una explcita y ordenada imagen de un sonido especfico en un punto especfico del espacio dado. Cuando un

  • sonido llega desde una direccin simple, todos los retardos inherentes en ese sonido son considerados para aportar informacin al timbre. Cuando el mismo sonido llega de mltiples direcciones, cualquier retardo es considerado como informacin espacial.

    En una sala real, donde no hay nunca un sonido simple, las mltiples reflexiones desde diferentes direcciones reducen la audibilidad del filtro de peine. El hecho de que se cuenta con dos odos probablemente ayude para bien, de manera que la mayora de las veces no escuchamos los efectos del filtro de peine que hay en el mundo real. No obstante, ste efecto de filtro de peine es un gran problema en la compatibilidad mono de una grabacin estreo. Cuando sumamos sonidos estreo a mono ste filtro de peine es oido claramente. Retardos multidireccionales se transforman en retardos de una fuente simple, y lo que fue una efectiva y potente informacin espacial en mezclas estreo, se transforma en una descuidada informacin tmbrica al escucharla en mono. Fuera de ste par de problemas que se pueden presentar y se deben de evitar, no existen reglas fijas para la utilizacin de las unidades de ecos o retardos, ya que depende fundamentalmente del gusto del msico, ingeniero y productor.

    Reverberacin

    La reverberacin es definida como un mltiple eco que se superpone sobre el sonido original y sobre si mismo, producindose en un tiempo tan breve como para parecer un sonido nico. Otra manera de entender la reverberacin es como una gran cantidad de ecos aleatorios ocurriendo muy cerca unos de otros, siendo percibidos como una repeticin sostenida de la fuente de sonido, una vez que est fuente ces

    El recinto en s es quien determina la naturaleza de la reverberacin que se produce. Su forma y tamao, as como los materiales usados en su construccin, definen el nmero,

  • direccin y contenido espectral de las primeras reflexiones, la forma y velocidad en que las reflexiones se convierten en reverberacin, as como las caractersticas tmbricas del decaimiento de sta reverberacin.

    Al hablar de procesadores simuladores de reverberacin, la meta consiste en recrear el sonido que ms se asemeje a lo acontecido en la naturaleza, esto mediante el empleo de los parmetros de estos equipos:

    El primero de ellos es el tiempo de reverberacin o tiempo de decaimiento (RT60), el cual es definido como el periodo de tiempo que le toma al nivel de presin sonora original disminuir una millonsima parte de su intensidad original, o lo que es lo mismo 60 dB spl.

    Este parmetro depende de la dimensin de la sala, de su forma, del tipo de superficies, etc. El decaimiento determina el tiempo que le toma al sonido original y todas sus reflexiones desaparecer. Lugares con superficies muy reflejantes entregan tiempos ms lentos que lugares con superficies absorventes. Algunas unidades ofrecen tambin tiempos de decaimiento para las altas y las bajas frecuencias .

    Los parmetros que afectan las caractersticas tonales de la reverberacin son filtros paso-alto (HPF) y paso-bajo (LPF), as como factores de amortiguacin (Damping factor) para altas y bajas frecuencias. Este factor de amortiguacin determina la velocidad con la que ciertas zonas de frecuencias decaen. Otro posible ajuste, es el tiempo y nivel de las reflexiones tempranas. Para simulaciones reales, los parmetros de las primeras reflexiones son ajustadas de acuerdo al tamao del espacio por simular, y calculados apartir de la velocidad del sonido y las dimensiones del lugar.

    El ajuste de Pre-retardo (Pre-delay) determina el intervalo de tiempo que transcurre entre el sonido original y el inicio de la reverberacin. La idea es simular la distancia existente entre la fuente y el receptor. El pre-retardo se determina siendo un tiempo un poco ms largo que la ltima de las primeras reflexiones.

  • Otro control es la difusin y densidad, que son el grado con el cual los ecos que componen la reverberacin son esparcidos.

    El nivel de ataque (atack) se refiere a la relacin con la que la reverberacin crece en volumen. Un recinto con paredes a una mayor distancia tendr un ataque ms lento que un recinto pequeo, el cual tendr ataques ms rpidos.

    Tanto el eco como la reverberacin se pueden conseguir por diversos medios:

    Cmaras naturales

    Uno de los primeros y ms convincentes mtodos para crear un ambiente reverberante es a travs de las cmaras naturales. Este sistema se basa en la construccin de un cuarto o habitacin de dimensiones variables, el cual cuenta en su interior con paredes y superficies altamente reflejantes.

    Su funcionemiento es muy simple, consiste en enviar la seal por procesar atravs de un altavoz colocado dentro de la cmara y donde uno o ms micrfonos captarn el sonido producido por el altavoz ms todas las reflexiones producidas por la habitacin.

    El resultado obtenido es perfectamente vlido aunque con limitaciones notables, ya que las nicas variaciones posibles dependern tan slo de las colocacin de los altavoces y micrfonos as como de la distancia entre los componentes. Para entregar mayor flexibilidad al sistema ste es auxiliado por barreras acsticas desplazables, las cuales ayudarn a modificar distintos aspectos de la reverberacin obtenida.

    De la necesidad de lograr una mayor versatilidad surgieron otros sistemas adems del procedimiento acstico.

  • Sistemas electromagnticos

    Los retardos y reverberaciones producidos por mtodos electromagnticos parten del retardo producido por las cabezas de magnetfonos. Es decir, si se graba el sonido a tratar y se reproduce simultneamente devolvindolo a la consola mezcladora el resultado ser que el regreso estar fuera de sincronizacin, llegando con un cierto desfase. La superposicin de la seal original con el regreso retrasado produce efectos de eco similares a los producidos cuando se escucha un sonido directo y sonidos retrasados. El tiempo de retardo depende de la velocidad de desplazamiento de la cinta y de la distancia fsica entre ambas cabezas.

    Sistemas de muelles o resortes

    Este tipo de reverberadores consiste en uno o varios resortes (muelles) y un par de transductores. El primero de los transductores es usado para poner los resortes en movimiento, haciendo que la seal viaje a travs de lo largo del resorte y reflejada dentro de s mismo hasta que eventualmente su nivel decae.

    En el extremo final del resorte se encuentra el segundo transductor, el cual recibir y convertir la energa mecnica resultante en elctrica de nuevo.

    La velocidad de propagacin de la onda atravs de los resortes es mucho ms alta que en el aire, aunque sta puede ser variada por medio del largo, ancho y cantidad de espiras del resorte, consiguiendo as diferentes tiempos de retardo. Tambin es posible conseguir distintas respuestas al utilizar varios resortes o muelles en serie o en paralelo.

    Sistemas de placa

    Estos sistemas utilizan el mismo principio que los sistemas de resorte, excepto que en lugar de muelles o resortes una placa de metal es suspendida mediante tensin en un marco.

    La placa de metal ser excitada por la seal enviada, la cual es transmitida atravs de uno o ms altavoces adheridos hacia la placa, as, las vibraciones producidas por los transductores son transmitidas atravs de la placa y sus superficies. En el otro extremo de la placa, micrfonos de contacto o transductores similares convierten las vibraciones de la placa en seales elctricas que alimentarn el retorno de efectos.

  • La cualidad de la reverberacin puede ser alterada modificando factores como la tensin de la suspensin de la placa o desplazando un bastidor, el cual funciona como un amortiguador acstico sobre la placa.

    Las medidas tpicas de las placas son aproximadamente de entre 3 y 5 pies, estos sistemas entregan excelentes trascientes y buena respuesta de densidad en las altas frecuencias.

    Sistemas electrnicos

    Estos sistemas estn conformados por filas de transistores MOS (semiconductores complementarios de xido de metal). Estos transistores tienen una doble funcin: la de interruptor y la de condensador.

    As, cuando se ingresa a una seal, sta pasa al primer condensador, al cerrarse, el interruptor se abre y el valor almacenado pasa del primero al segundo. Estos interruptores son dirigidos por los impulso de frecuencia de un reloj patrn, repitindose el proceso indefinidamente hasta que a la salida aparece un valor equivalente a la seal de entrada muestreada.

    Las muestras de tensin registradas en los condensadores no se mantienen indefinidamente, por lo que el tiempo de retardo obtenido estar siempre en funcin del nmero de transistores MOS empleados.

    Sistemas digitales

    El primer paso durante el proceso de estos sistemas es el ingreso de la seal atravs de un filtro paso-bajo, que tiene la funcin de filtrar frecuencias ajenas creadas al muestrear la seal, las cuales pueden crear distorsin. El segundo punto por el que pasa la seal es el circuito de muestra y retencin, el cual retendr la seal analgica durante determinado tiempo para ser muestreada por el convertidor anlogo-digital (ADC), convirtiendo la seal analgica en su correspondiente valor binario para despus ser codificado y ms adelante corregido por un dispositivo de deteccin y correccin de errores. Finalmente la seal es modulada a un sistema con contenido de tiempo y almacenada en la memoria donde la seal podr ser modificada por el usuario en un sinfn de parmetros para despus recorrer todo el proceso de conversin en forma inversa y as ser reintegrada a la seal original.

    La versatilidad lograda por los sistemas digitales es muy amplia, pudiendo lograr gran versatilidad de sonoridades y matices,

  • obteniendo el tipo de ambientacin precisa para cada caso, logrando incluso efectos imposibles de producirse en la naturaleza.

    Efectos especiales

    Los retardos tempranos nos permiten crear e ilustrar efectos tales como ecos mltiples y sincrnicos, choras, flanging, etc. Todos estos efectos son construidos variando factores como el tiempo de retardo, la mezcla entre el sonido original y el atrasado, la cantidad de retroalimentacin y factores de modulacin. Retardos sincrnicos

    Cuando la pretensin es lograr que el retardo se integre plenamente en el programa musical, interviniendo como un instrumento ms, efectuando ritmos con retardos, se debe considerar un aspecto fundamental que es el tiempo de duracin de la figura musical. Esto se logra creando retardos con tiempos audibles, lo cual provocar una sucesin de ecos que debern de estar acordes al tiempo y comps de la cancin. Al alterar los valores iniciales haciendo disminuir los tiempos de retardo, las repeticiones crean un ritmo ms rpido.

    Una excelente ayuda para ste propsito es la tabla de retardos sincrnicos en la cual se especifican los tiempos que corresponden matemticamente para las diferentes figuras: negras, corcheas, tresillos, semicorcheas, fusas y semifusas, dependiendo de las pulsaciones del metrnomo. As se puede deducir que si el tiempo del metrnomo es de 120 golpes por minuto, significar 2 golpes por segundo. En un comps de 4/4 cada tiempo ocurre a 500 milisegundos; por lo que si queremos un retardo sincrnico, ste ser el tiempo que debemos marcar en el retardador, producindose un retraso con figuras de negras.

    Un largo periodo de repeticiones iguales puede causar efecto de monotona; por lo que resulta conveniente experimentar con figuras diferentes. Si se cuenta con un retardador estreo, se puede combinar de forma que en el lado izquierdo las respuestas sean en un tiempo, mientras que en el derecho sean de otro; es importante que ambos sean mltiplos. Cabe mencionar que el uso de estos retardos normalmente es aplicado directamente, es decir, sin realimentacin (feedback), ya que la aplicacin de sta puede causar variantes notorias en el resultado final.

  • Metrnomo

    Negra Corchea

    Tresillo Semicorchea

    Fusa Semifusa55 1090.9 545.9 363.6 272.7 136.4 68.2

    56 1071.4 535.7 357.1 267.9 133.9 67.0 57 1052.6 526.3 550.8 263.2 131.

    665.8

    58 1034.5 517.2 344.8 258.6 129.3 64.7 59 1016.9 508.5 338.9 254.2 127.1 63.6 60 1000.0 500.0 333.3 250.0 125.

    062.5

    61 983.6 491.9 327.8 245.9 123.0 61.5 62 967.7 483.9 322.5 241.9 121.

    060.5

    63 952.4 476.2 317.4 238.0 119.0 59.5 64 937.5 468.8 312.5 234.4 117.2 58.6 65 923.9 461.9 307.9 231.0 115.5 57.7 66 909.1 454.5 303.0 227.3 113.6 56.8 67 895.5 447.8 298.5 223.9 111.9 56.0

    68 882.4 441.2 294.1 220.6 110.3 55.1 69 869.6 434.8 289.8 217.4 108.7 54.3 70 857.1 428.6 285.7 214.8 107.1 53.6 71 845.7 422.5 281.9 211.3 105.6 52.8 72 833.3 416.7 277.7 208.3 104.2 52.1 73 821.9 411.0 273.9 205.5 102.7 51.4 74 810.8 405.4 270.2 202.7 101.4 50.7 75 800.0 400.0 266.6 200.0 100.0 50.0 76 789.5 394.7 263.1 197.4 98.7 49.3 77 779.2 389.6 259.7 194.8 97.4 48.7 78 769.2 384.6 256.4 192.3 96.2 48.1 79 759.5 379.7 253.1 189.9 94.9 47.4 80 750.0 375.0 250.7 187.5 93.8 46.9 81 740.7 370.4 246.9 185.2 92.6 46.3 82 731.7 365.9 243.9 182.9 91.5 45.7 83 722.9 361.4 240.9 180.7 90.4 45.2 84 714.3 357.1 238.1 178.6 89.3 44.6 85 705.9 352.9 235.3 176.5 88.2 44.1 86 697.7 348.8 232.5 174.4 87.2 43.6 87 689.7 344.8 229.9 172.4 86.2 43.1 88 681.8 340.9 227.2 170.5 85.2 42.6

  • 89 674.2 337.1 224.7 168.6 84.3 42.1 90 666.7 333.3 222.2 167.6 83.3 41.7 91 659.3 329.7 219.7 164.9 82.4 41.2 92 652.2 326.1 217.4 163.1 81.5 40.8 93 645.2 322.6 215.0 161.3 80.7 40.3 94 638.3 319.1 212.7 159.6 79.8 39.9 95 631.6 315.8 210.5 157.9 79.0 39.5 96 625.0 312.5 208.3 156.3 78.1 39.1 97 618.6 309.3 206.2 154.7 77.3 38.7 98 612.2 306.1 204.0 153.1 76.5 38.4 99 606.1 303.0 202.0 151.5 75.8 37.9 100 600.0 300.0 200.0 150.0 75.0 37.5 101 594.1 297.0 198.0 148.5 72.3 37.1 102 588.2 294.1 196.0 147.1 73.5 36.8 103 582.5 291.3 194.1 145.6 72.8 36.4 104 576.9 288.5 192.3 144.2 72.1 36.1 105 571.4 285.7 190.4 142.9 71.4 35.7 106 566.0 283.0 188.6 141.5 70.8 35.4 107 560.7 280.4 186.9 140.0 70.2 35.0 108 555.6 277.8 185.2 138.9 69.4 34.7 109 550.5 275.2 183.5 137.6 68.8 34.4 110 545.5 272.7 181.8 136.4 68.2 34.1 111 540.5 270.3 180.1 135.1 67.6 33.8 112 535.7 267.9 178.5 133.9 67.0 33.5 113 531.0 265.5 177.0 132.7 66.4 33.2 114 525.3 262.7 175.1 131.3 65.7 32.8 115 521.7 260.9 173.9 130.4 65.2 32.6 116 517.2 258.6 172.4 129.3 64.7 32.3 117 512.8 256.4 170.9 28.2 64.1 32.1

    118 508.5 254.2 169.5 127.1 63.5 31.8 119 504.2 252.1 168.0 126.1 63.0 31.5 120 500.0 250.0 166.6 125.0 62.5 31.3 121 495.9 247.9 165.3 124.0 62.0 31.0 122 491.8 245.9 163.9 122.8 61.5 30.7

  • 123 487.8 243.9 162.2 122.0 61.0 30.5 124 483.9 241.9 161.3 121.0 60.5 30.3 125 480.0 240.0 160.0 120.0 60.0 30.0 126 476.2 238.1 158.7 119.0 59.5 29.8 127 472.4 236.2 157.4 118.1 59.1 29.5 128 468.8 234.4 156.2 117.2 58.6 29.3 129 465.1 232.6 155.0 116.3 58.1 29.1 130 461.5 230.8 153.7 115.4 57.7 28.8 131 458.1 229.0 152.7 114.5 57.3 28.6 132 454.5 227.3 151.5 113.6 56.8 28.4 133 451.1 225.6 150.3 112.8 56.4 28.2 134 447.8 223.9 149.2 111.9 56.0 28.0 135 444.4 222.2 148.1 111.1 55.6 27.8 136 441.2 220.6 147.0 110.3 55.1 27.6 137 438.0 219.0 146.0 109.8 54.7 27.4 138 434.8 217.4 144.9 108.7 54.3 27.2 139 431.7 215.8 143.9 107.9 54.0 27.0 140 428.6 214.3 142.8 107.1 53.6 26.8 141 425.5 212.8 141.8 106.4 53.2 26.6 142 422.5 211.3 140.8 105.6 52.8 26.4

    143 419.6 209.8 139.8 105.0 52.4 26.2 144 416.7 208.3 138.9 104.2 52.1 26.0 145 413.8 206.9 137.9 103.4 51.7 25.9 146 411.0 205.5 137.0 102.7 51.4 25.7 147 408.2 204.1 136.0 102.1 51.0 25.5 148 405.4 202.7 135.1 101.6 50.7 25.3 149 402.7 201.3 134.2 100.7 50.3 25.2 150 400.0 200.0 133.3 100.0 50.0 25.0

    Doubling y chorus

    El propsito de estos efectos es imitar voces mltiples. Cuando una seal es combinada con una copia retardada de s misma, el efecto puede ser el escuchar dos versiones de la misma seal. Si el retardo es lo suficientemente largo como para separarse de la seal original pero no tanto como para que sea percibida como un

  • eco, el auditor puede ser confundido al pensar que la ejecucin no es realizada por un slo instrumentista o cantante sino por un dueto realizando la misma ejecucin. De cualquier modo, ste efecto de doblaje o coro no es totalmente convincente si la seal retrasada es una replica o copia exacta de la seal original.

    En el caso de un dueto real, siempre habr una pequea variacin o diferencia de tiempo, afinacin y amplitud entre ambas seales. Para entregar la mejor recreacin de un dueto real, algunos sistemas de retardo incorporan un oscilador de baja frecuencia (LFO), el cual modula las variaciones antes mencionadas, teniendo como resultado simulaciones ms naturales.

    As, la combinacin de una seal con un retardo de si misma es conocida como doblaje (doubling) o ADT (automatic double tracking), mientras que la misma combinacin acompaada de un LFO es conocida como chorus, la cual entrega una serie de pequeos errores tonales y rtmicos al azar, dando la impresin de leves diferencias de ejecucin y afinacin entre ambas seales, teniendo como resultado la impresin de mltiples voces.

    Flanging y phasing

    Este efecto originalmente fue creado a partir del uso de dos grabadoras de cinta, los cuales grababan y reproducan la misma seal en sincrona y cuyas salidas se combinaban. La velocidad de uno de los grabadores se variaba al aplicar una pequea presin al borde del carrete alimentador (flang). As la pequea diferencia de tiempo en las salidas de los grabadores se mezclaban, entregando una serie de desfases entre ambas seales, dando lugar al efecto. Electrnicamente el flanging es creado por la combinacin de una seal con una copia de s misma, la cual es retardada de manera continua y variante, dicho retardo viene acompaado de un LFO que modula el reloj de retardos (delay dock). Esto crea una serie de muescas o cortes (notches) que se desplazan a travs de la respuesta en frecuencia atenuando o aumentando alternadamente a travs de diferentes frecuencias, entregando un efecto variante de filtro de peine (comb filter). Si la polaridad de la seal directa o retrasada es invertida con respecto a la otra, el resultado es llamado Flanger negativo. Si la unidad es realimentada por la seal de salida hacia la entrada, el efecto ocurrir de manera exagerada.

  • Flanging y phasing tienen un sonido similar, pero su proceso es llevado a cabo de diferente manera.

    En los dispositivos phasing la seal por procesar es dirigida a la entrada del equipo en donde la seal es dividida en dos partes; una de las partes es dirigida al >unto de mezcla, la otra es dirigida a una red variable le cambios de fase y ms adelante recombinada y parcialmente cancelada con la original. La profundidad Le efecto phasing es controlada por la cantidad de cancelacin, la cual es mxima cuando los niveles de seal directa y la cambiada de fase son iguales

    Transpositores de tono y armonizadores

    Los transpositores de tono (pitch shifting) son dispositivos que se utilizan para modificar la altitud o tono de la seal tratada. Por lo general sta modificacin puede llegar a ser de hasta un par de octavas por encima o por debajo del sonido original y la cantidad de cambio es generalmente ajustada en semitonos, aunque puede llegar a ajustarse en centsimas de tono.

    Pueden ser particularmente tiles para hacer correciones sobre cualquier instrumento o voz cuya afinacin es dudosa, ya que sin alterar el eje del tiempo pueden cambiar el tono.

    Los armonizadores (harmonizers) son otros dispositivos que pueden alterar la afinacin. Su uso consiste fundamentalmente en enriquecer el sonido de un instrumento aadiendo notas armnicas a la seal original. Hasta hace poco, slo era posible obtener armonas de intervalo fijo; no obstante existen nuevos aparatos inteligentes que permiten seleccionar al usuario tipos especficos de escalas, obteniendo armonas ajustadas automticamente.

    As pues los transpositores de tono y los armonizadores pueden producir una amplia variedad de efectos de cambio de tono. Ellos pueden crear armonas, cambiar el tono sin cambiar la duracion del programa cambiar la duracion sin cambiar el tono y algunas otras variantes.